Pression de l'eau pour une épine dorsale stable
La structure du disque est simple mais ingénieuse et remplit sa fonction de manière très efficace. Ce disque est constitué d'un cœur spongieux mou entouré d'anneaux composés d'un matériau fibreux dur, l'annuli fibrosi. Ce dernier permet aux deux propriétés apparemment opposées (le support et la flexibilité) de se produire au même moment. L'équipe du projet de l'institut de technologie d'Israël a mesuré la pression interne de l'eau dans l'annuli fibrosi soumis à une charge appliquée. D'un point de vue biochimique, la pression de gonflement est due à un groupe de molécules appelées «protéoglycanes». Grâce à leur structure, elles attirent les molécules d'eau et les retiennent; ainsi, la pression hydrostatique ou osmotique dans le disque augmente. Les scientifiques ont utilisé la diffusion des rayons X aux petits angles ainsi que des techniques permettant de mesurer le stress osmotique en vue de fournir une mesure indirecte de la teneur en eau. Les personnes participant à l'étude étaient âgées de 25 à 77 ans. Les chercheurs ont découvert que la teneur en eau variait en fonction de l'âge, de la pression osmotique externe et de la position des tissus. De plus, la tension exercée sur le disque dans l'annuli fibrosi ne semble jouer qu'un rôle minime dans l'état d'équilibre du disque soumis à une charge. Pour la transplantation artificielle d'un disque, les paramètres physiques et chimiques de la prothèse doivent appartenir à une gamme particulière. De tels résultats de projets pourraient ensuite contribuer à renforcer l'efficacité du remplacement de disque chez les personnes souffrant de douleurs chroniques dans le dos.
