Quando il disco spinale provoca dolore, è possibile sostituire il disco sintomatico con un disco artificiale. Un disco artificiale è in grado di alleviare il dolore causato dalla malattia degenerativa del disco ripristinando la normale funzionalità del segmento spinale.

Comprendere come un disco spinale provoca dolore è un buon primo passo per valutare i potenziali vantaggi e svantaggi della chirurgia del disco artificiale .

Anatomia e funzione del disco spinale

I dischi spinali fungono da ammortizzatori, supportando la funzione e il movimento della colonna vertebrale.

I dispositivi a disco artificiale attualmente approvati dalla FDA sostituiscono tutte le parti di un disco naturale. Un disco spinale è composto da tre parti:

• Nucleo polposo, la porzione centrale del disco contenente una miscela di acqua, zuccheri e proteine. I nuclei del disco sani sono costituiti per circa il 77% da acqua. 
• Il nucleo bilancia il peso posto sul disco, trasferendo la pressione verso l'esterno.
• Fibrosi dell'annulus, la parte esterna del disco è costituita da legamenti sovrapposti. L'anello sigilla il nucleo e mantiene la flessibilità, consentendo la flessione e la torsione senza rottura.
• Placche terminali cartilaginee, due pezzi di cartilagine che collegano le superfici superiore e inferiore del disco all'area rotonda e piatta di ciascuna vertebra adiacente. Le piastre terminali del disco svolgono un ruolo importante nel mantenere il disco sano poiché fungono da guardiani dell'ingresso di nutrienti e acqua nello spazio discale.

Il disco intervertebrale ha diverse funzioni importanti, servendo come:

• Distanziatore. I dischi spinali si trovano tra ciascuno dei blocchi ossei della colonna vertebrale, chiamati vertebre, e costituiscono quasi un terzo dell'altezza totale della colonna vertebrale. L’altezza del disco fornisce alle articolazioni, ai muscoli e alle radici nervose ampio spazio per funzionare correttamente. Ogni coppia di vertebre, con il disco in mezzo, è chiamata segmento spinale e insieme agisce come un'articolazione di movimento.

• Ammortizzatore. In tutta la colonna vertebrale e in ciascun segmento spinale, i dischi agiscono per assorbire la pressione di carico esercitata sulla colonna vertebrale.

• Unità di movimento. La flessibilità del disco consente movimenti in avanti, indietro, rotatori e laterali, contribuendo a stabilizzare la colonna vertebrale e a mantenerla in posizione verticale.

L’intervento di sostituzione del disco artificiale mira a mantenere il più possibile la funzione del disco, con la preoccupazione principale di mantenere il movimento del segmento spinale.

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Le proteine ​​infiammatorie del disco fuoriescono e innescano l’infiammazione, causando dolore.

I dischi spinali in genere hanno poca innervazione, il che significa che il dolore raramente proviene dall’interno del disco stesso. Le fibre del dolore si trovano nell'anello e nelle porzioni esterne del disco.

Il dolore al disco può essere causato da altri fattori, come:

• Infiammazione. Le proteine ​​all'interno del disco provocano infiammazioni se entrano in contatto con i muscoli, le articolazioni e le radici nervose vicine. L’infiammazione può causare dolore, aumento della tensione muscolare, spasmi muscolari e dolorabilità attorno al disco interessato, nonché dolori acuti e lancinanti nella parte posteriore della gamba se è interessata una radice nervosa (sciatica).

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• Collasso dello spazio disco. L'altezza del disco diminuisce man mano che degenera e perde contenuto d'acqua, esercitando uno sforzo eccessivo sulle articolazioni e sui muscoli che sostengono le vertebre. In alcuni casi, uno spazio discale collassato può causare lo schiacciamento o l’irritazione di una radice nervosa, provocando dolore alla sciatica.

• Micromovimenti eccessivi. Con meno ammortizzazione e supporto da parte del disco, il segmento spinale diventa gradualmente instabile, portando ad un eccesso di movimento tra due vertebre. Questo movimento eccessivo provoca tipicamente tensione e affaticamento muscolare, può irritare le articolazioni e le radici nervose e può provocare la formazione di speroni ossei.

Più di uno di questi processi può verificarsi contemporaneamente alla degenerazione del disco. Il dolore può variare da lieve a grave e può peggiorare con la posizione eretta o seduta prolungata o con determinati movimenti, come torcere o piegare la colonna vertebrale.