一、椎间盘的结构
椎间盘由两部分构成，中央部为髓核，是柔软而富有弹性的胶状物质，为胚胎时脊索的残留物。周围部为纤维环，由多层纤维软骨环按同心圆排列组成，富于坚韧性，与其上下透明软骨板及脊柱的前纵韧带、后纵韧带紧密相连，牢固连接各椎体上、下面，保护髓核并限制髓核向周围膨出。软骨终板即椎体的上下软骨面，在发生、发育及维持椎间盘的结构和功能方面，以及与椎间盘的病理变化等方面都有密切的关系，有学者也把它作为椎间盘的组成部分，所以在此一并叙述（图3-1）。
图3-1 椎间盘的结构
（一）髓核
髓核的形状由周围的纤维环及上下软骨板所固定，仍可随外界的压力改变其位置及形状。髓核的基质和原纤维结构并无一定排列。在不同年龄，髓核的密度有所不同，随年龄而增大。
出生时的髓核比较大而软，位于椎间盘的中央，不接触椎体。髓核细胞形态各异，细胞核呈椭圆形。细胞可单独1个存在，亦可呈6个以上为1组。在生长发育过程中，髓核位置有变化。椎体后面的发育较前面为快，因此至成年时，髓核位于椎间盘偏后。髓核约占椎间盘横断面的50%～60%。在幼儿时，椎间盘内层纤维环形包绕在脊索细胞的周围。10岁后脊索细胞消失，仅有软而呈胶冻样的髓核。12岁时髓核几乎完全由疏松的纤维软骨和大量的胶原物质构成。随着年龄增长，胶原物质则被纤维软骨逐渐所取代。在儿童的髓核结构与纤维环分界明显，但在老年髓核水分减少，胶原增粗，纤维环与髓核两者分界不明显。成年人髓核由软骨细胞样细胞（chondrocyte-like cell）分散在细胞间质内。在此处有比较致密的、分化不好的胶原纤维网状结构。每层胶原纤维覆以黏多糖蛋白复合体和硫酸软骨素，使髓核具有与水结合的能力。依据年龄不同，水的含量可占髓核总量的75%～90%。细胞间质各种成分结合在一起，形成立体网状胶样结构（three dimensional lattice gel system）。在承受压力下，髓核使脊柱均匀地负荷。正常人的高度一日之间有变化，这与髓核内水分的改变有关。晚间较晨起时矮1．5～2．4cm，平均每个椎间盘高度变化为0．68mm。在老年人变化较少。进入青少年期，来自纤维环的细胞和上、下椎体相邻软骨盘的纤维软骨，逐渐替代髓核中黏液样的胶原物质。这种结构改变，使髓核形态亦不时变化。Jayson等（1973）对78名正常尸体的椎间盘进行造影，依据髓核的形态分为球形、后外侧翼形及不规则形。髓核具有可塑性，虽然不能被压缩，但在压力下变为扁平，加于其上的力可以平均向纤维环及椎体软骨终板各个方向传布，起吸收震荡缓冲作用。在相邻脊椎骨间的运动中，髓核具有支点作用，如同滚珠，随脊柱屈伸向后或向前移动。髓核在脊柱运动时作为支柱，起着类似轴承的作用。
（二）纤维环
纤维环分为外、中、内3层。外层由胶原纤维带组成；内层由纤维软骨带组成。细胞排列与分层的纤维环方向一致。各层之间有黏合样物质（cement-like substance），使彼此之间牢固地结合在一起，而不呈互相交叉穿插。外层纤维环的细胞呈梭形，其细胞核呈雪茄形，而内层纤维环细胞呈圆形，类似软骨样细胞，同时不定形的基质亦增加。纤维环的前侧部分和两侧部分最厚，近乎等于后侧部分的2倍。后侧部分最薄，但一般亦有12层纤维。外层纤维在两个椎体骺环之间。内层纤维在两个椎体软骨终板之间。外、中层纤维环通过Sharpey纤维连于骺环。纤维环后侧部分多为内层纤维，附着于软骨终板上。最内层纤维进入髓核内并与细胞间质相连。因此在最内层纤维与髓核之间无明显界限。纤维环前侧部由前纵韧带加强，纤维环后侧部分较薄，各层之间黏合样物质亦少，不如前、外侧部分坚实，但也得到后纵韧带加强。在纤维环的前侧部分，外、中、内层纤维各自平行而斜向两椎体之间，纤维相互交叉重叠为30°～60°角，呈“X”形。纤维环的后侧纤维则以更复杂的分层方式排列。整个纤维环可以认为是同心环状多层结构。其外周纤维比较垂直，而越近中心纤维越为倾斜。当接近软骨终板时几乎呈平行纤维。纤维环的相邻纤维层的交叉排列，可能与髓核对其所施内部压力有关，短纤维较长纤维更易遭受巨大应力，不利于两椎骨间的运动，可引起放射状撕裂。纤维连接相邻椎体，使脊柱在运动时作为一个整体，纤维环甚为坚固，紧密附着于软骨终板上，保持脊柱的稳定性。脊柱外伤时，必须有巨大力量，使纤维环广泛撕裂，才能引起椎体间脱位。纤维环的特殊排列方向，使相邻椎体可以有轻度活动，但运动到一定限度时，纤维环紧张，又起节制的作用，限制旋转运动。(https://www.daowen.com)
（三）软骨终板
软骨终板在椎体上、下各1个，其大小和形态与上下相连的椎体相当，平均厚度为1mm，在中心区更薄呈半透明状，位于椎体骺环之内。同一椎体的上、下软骨终板面积是不同的。Hardy和Rabey（1977）做腰椎间盘的分析解剖，发现从腰1～4每一个椎体的下软骨终板前后径和面积要较上软骨终板的为大。而腰5椎体的软骨终板则相反。每个软骨终板面积从腰1～5逐渐增加。软骨终板的形状在腰1、2呈肾形，腰3～5为椭圆形。
软骨终板由软骨细胞样的圆形细胞构成，如同膝、髋关节的关节软骨一样，可以承受压力，防止椎骨遭受超负荷压力，保护椎体，只要软骨终板保持完整，椎体不会因压力而发生吸收现象。软骨终板还可视作半渗透膜，在渗透压下，水分可以扩散至无血管的椎间盘。
椎体软骨终板与长骨骺端相似，它分为2层，紧连椎体的是生长软骨层，朝向髓核的为关节软骨层，即软骨板。软骨板如同长骨末端关节软骨，髓核相当于关节腔，而纤维环相当于关节囊。根据这种判断，软骨板并非椎间盘组成部分，而属于椎体。软骨终板的结构、生化特性及血供也类似关节软骨。但也有另一种看法，认为软骨终板来自脊索膜盘，发育后它绕髓核和纤维环，如此软骨终板应视为椎间盘的一个组成部分。
软骨终板从出生后经过发育不断钙化和骨化，椎体也不断生长，到25岁左右，生长软骨已完全骨化，椎体生长也停止。
软骨终板有许多微孔，是髓核的水分和代谢产物的通路。在婴幼儿软骨终板的上、下面有微细血管穿过。在出生后8个月血管开始关闭，到20～30岁完全闭塞。故一般认为成人时椎间盘（软骨终板）属于无血管组织。这种婴幼儿时特殊的微血管的出现，可以说明为何在儿童出现椎间盘的血循环感染。软骨终板内无神经组织，因此当软骨终板损伤后，既不产生疼痛症状，亦不能自行修复。
椎间盘的软骨终板、纤维环及髓核的细胞和基质各有其特点。在透明软骨盘与髓核间可以清楚地看到界限，而在软骨终板与纤维环之间缺乏明确的界限。椎间盘的细胞密度较大多数组织细胞密度低，细胞的分布亦不均匀。软骨终板及外层纤维环细胞最多，特别邻近于椎体海绵质骨处，髓核处细胞最少。椎间盘的细胞密度，在软骨终板由浅至深，纤维环由外至内，细胞数逐渐减少。在距离纤维环外层向内2～3mm处的细胞密度最低，髓核细胞密度亦低。软骨终板的细胞密度相当于髓核细胞密度的4倍，纤维环的细胞密度是髓核的细胞密度的2倍。软骨终板的细胞密度平均为15×109／L；纤维环细胞密度为9．0×109／L；髓核细胞密度为4．0×109／L。整个椎间盘细胞密度为5．8× 109／L（图3-2）。