3.髓核的退行性變
在生理性退行性變過程中，椎間盤的細胞排列有規律地減小，髓核大小發生了很大的變化。而在細胞減少中，功能性細胞數量減少更為明顯，且每個細胞的功能性活力亦降低。隨時間的推移，不同組織的再生力較年輕人明顯減少。退行性變細胞數量隨年齡的增加而逐漸增加。這些細胞外形不規整，類似於骨關節炎軟骨深層的退行性變細胞。中年之後，在椎間盤組織中常可發現碎片與裂隙。在多數病例中，這些裂隙開始出現與椎間盤與軟骨終板之間，往往平行於軟骨終板。當裂隙增大時，則可進一步趨於使椎間盤中央部分與周圍組織孤立出來。當上下裂隙在周圍彙合時，椎間盤的中央部分可以變為完全遊離，形成遊離體。在纖維環有裂隙時，髓核即可通過其裂隙突向椎管，造成腰椎間盤突出。在纖維環損傷而導致的椎間盤的早期退行性變中，髓核可保持相對正常的水分。但由於退行性變而形成的椎間盤內壓升高，可對外層纖維環形成一種牽張力，而致椎間盤髓核碎片附著與纖維環的內層或軟骨終板，或通過纖維環產生的放射型裂隙突出。
三、椎間盤突出的病理學
（一）突出椎間盤組織的形態學改變
纖維環及髓核組織含水70%～80％，這些組織突出後逐漸失去水分，同時缺乏營養而皺縮。皺縮後的椎間盤組織僅有其原體積的1／4。有學者指出，突出組織尚可被肉芽組織吞噬，突出組織的萎縮、變小，可減輕或緩解對神經根及硬膜的壓迫刺激，從而達到臨床治愈。
在突出組織表麵，有血管包繞侵入，產生炎症反應，最終導致突出組織的纖維化及鈣化。纖維化及鈣化可延及纖維環甚至椎間盤內部，可使突出物縮小。X線衍射電子顯微鏡發現這種病理性鈣質沉積其主要成分為羥基磷灰石。
在兒童椎間盤的鈣化表現為不同的病理過程，可分3種類型：消退型、休眠型、靜止型。①消退型，與髓核突出的鈣化沉積有關，更常見是侵犯頸椎間盤，胸椎腰椎區域少見。②休眠型，可在脊柱X線片中發現。可能有嚴重的症狀，但繼之鈣質沉積症狀可消失。③靜止型的椎間盤鈣化偶然發現存在於椎間盤間隙鈣化，與體征、症狀無關。
由於在成人髓核僅占椎間盤的小部分，因而即使一次突出髓核超過1／2，也僅能使椎間隙縮窄1／8，這在X線片上不易看出。髓核急性突出時，椎間隙不一定狹窄，而是在突出以後纖維環繼續變性使椎間盤組織變扁，甚至有的可僅有原椎間盤厚度的1／4。此時因纖維環鬆弛，常伴有椎體邊緣增生，以增加脊柱的穩定性。椎間隙變窄可有3種情況：①腰5椎體異化，在異化的椎體及骶椎間殘餘的椎間盤經常被發現無髓核突出，也不可能出現退行性變。當移行椎的橫突在一側不全骶化而另一側正常時其頭端的椎間盤可發生退行性變，常見的是橫突一側或兩側完全的骶化及存有殘餘的未退行性變的椎間盤。在這種情況下，在移行椎的上麵椎間盤退行性變明顯而下方則很少；②椎間盤變窄與纖維環破裂及髓核物質突出到椎體內或通過纖維環的裂隙侵入椎管；③椎間盤變窄包括明顯的椎間盤突出、脫水與纖維化，而與纖維環的破裂或經軟骨終板突出無關。
（二）Schmorl結節和經骨突出
1.Schmorl結節Schmorl結節是指髓核向上或向下通過軟骨板垂直突入椎體內。在屍體解剖中發現有38％的人有此結節，多發生在胸、腰椎，其中男性39.9％，女性34.3％。在18～59年齡組男性比女性多1倍，在60歲以上組則女性比男性多1倍。近來的解剖學研究發現，多數Schmorl結節發生在年輕人，這就提示突出的髓核物質更易在髓核還是半液態情況下向骨內突出，至少在某些情況下，在突出的區域早已有退行性變。也有人報告，76%的屍體標本中發現有Schmorl結節，且多存於老年人，而在中青年的發病率較低。
與屍體解剖的發生率相比，在X線片的Schmorl結節發生率僅為13.5％。這是因為突出必須夠大和突出的周圍骨質密度必須增加才能在X線片上顯示，許多小的突出在X線片上是看不到的。
Schmorl結節發生於軟骨終板有缺損而髓核彈性尚好的情況下，正常軟骨終板僅有許多小滲透孔而無裂隙，軟骨終板下的鬆質骨也無空隙。促成產生裂隙的先天性因素為軟骨終板在髓核處先天構造薄弱和胚胎期經軟骨終板進入髓核的血管通道所形成的瘢痕。但一般文獻認為Schmorl結節與軟骨終極的後天損傷有關，Schmorl曾指出，軟骨終板可因經常損傷而變弱，日常活動下的椎間盤內壓，即可使已有損傷或變性的軟骨終板破裂。一次突然的損傷也可使原來正常的軟骨終板破裂，髓核突出到軟骨終板下，導致鬆質骨骨折，此種情況偶見於急性損傷的病例。
多數的Schmorl結節直徑在5mm以下，呈蘑菇樣，居椎體中央偏後處。髓核突入椎體後，可發生下列變化：①椎體局部骨小梁骨折壞死，形成空腔以容納突出的髓核，圍繞髓核有炎症反應，以吸收壞死組織；②突出的髓核可逐漸或迅速增大，直到突出的壓力與周圍的對抗壓力平衡；③突出的髓核脫水，髓核周圍由髓核化生的軟骨或骨細胞包裹，周圍骨小梁密度增加，限製其再擴大；④血管圍繞突出的髓核再生，並通過軟骨板裂隙進入椎間盤，導致髓核的纖維化、鈣化及骨化，此時X線片上即可清楚的看到此結節。
2.經骨突出
腰椎X線側位片上所見到的椎體邊緣遊離骨塊曾被認為是椎體繼發骨骺的遺跡，稱為永恒性骨骺，Schmorl根據詳細的屍體病理檢查證明骨塊與椎體間有椎間盤組織，認為隻有骨塊與變性的髓核侵入骨骺和椎體間，致使骨骺遊離。這是椎間盤突出的一種形式。X線片表現分為3種形式：①化骨核吸收破裂型，椎體邊緣的環狀骨骺被吸收或僅有小的殘跡；②吸收後增殖型，殘餘骨骺處椎體緣增生；③唇型，椎體楔狀變，局部唇樣增生，患此症者多數有腰痛。
（三）病理分型、方式、形態及水平
1.病理分型
病理過程中的椎間盤的生化改變主要在髓核，使之凝膠特征蛻化，直至髓核完全消失及運動單位的功能嚴重破壞。腰椎間盤突出的病理過程分為3個階段：①髓核的進行性退行性變，水分減少，壞死塊形成。纖維環後側退行性變與斷裂；②髓核從斷裂的纖維環中突出；③經多年修複，纖維環為椎間盤內纖維結締組織取代，X線片示椎間盤間隙變窄。現在大多仍依此作為討論的依據。Schmorl將其分為反複性突出、固定性突出、嵌頓性突出和遊離性突出。Mcnab提出將椎間盤突出分為5種病理類型：①周圍性纖維環膨出，即在椎體後環以上環狀纖維環突出，不引起嚴重的神經根壓迫。②局限性纖維環膨出。③椎間盤突出，移位的髓核限於很少幾層的纖維環內，切開纖維環自行突出。④椎間盤脫出：移位的髓核穿過纖維環而位於後縱韌帶之下。⑤椎間盤遊離：突出的椎間盤髓核物質遊離於椎管內，或硬膜內、椎間孔等處壓迫神經根與馬尾神經。宋獻文根據手術觀察及突出分為以下幾種：①完整型，纖維環外層完整，突出呈球狀。②骨膜下破裂型，纖維環仍可完整，突出物呈長橢圓形球狀，高低不平，可向上或向下到相鄰椎體後麵。③椎管內破裂型：纖維環已破裂，突出物位於後縱韌帶之下，或遊離到椎管中。