椎间盘是脊柱的重要组成部分，在人体共有23个，它不仅是连结和支持椎体主要结构，而且是脊柱运动和负重的关键结构。它由透明软骨板，纤维环和髓核三部分构成。纤维环由多层纤维组织环绕着髓核聚集而成，它牢固地附着在椎体两端，按一定的层次排列，并形成一定的角度拉住上下两个椎体。外层纤维环与椎体及髓环直接接触，骨髓环及透明软骨环之间附着90％纤维环组织。髓核呈半胶体状态，除含80％水分外，尚有胶原及多蛋白结合的粘多糖酸，粘多糖酸主要为大分子硫酸蛋白软骨素复合体和小量的透明质酸盐及硫酸角蛋白。(1)髓核不能被压缩，位于椎间盘的后1/3处，其对纤维环和软骨板各点的压力均相当，椎间盘及其后方两个小关节之间保持着相对平衡状态。一般认为，椎间盘的髓核处于流体静止状态，其内压相当于轴间压缩载荷的1。3-1。5倍。髓核虽不能被压缩，但其与纤维环和软骨板等所组成的复合结构却具有压缩性。这种可压缩性与时间有密切关系，当椎间盘长时间受载时，由于髓核与纤维环的相互影响，髓核可以均匀地向各个方向传送载荷，重新分布应力，使椎体不至于因应力与应变改变幅度过大而发生破坏。这一过程除髓核变性外，不包含着液体的交换。椎间盘无血供，而是依靠水、溶质、葡萄糖胺、蛋白和胶原的渗透平衡。有些容质是通过软骨板或纤维环进入。在整个过程中，最缺乏营养的是髓核与纤维环交界处。当椎间盘退化时，此处最早出现龟裂。从生物化学和生物力学的角度分析来看，这些呈放射状的裂缝穿透纤维环，软骨而至韧带。

　　从生物化学的变化来看，纤维环纤维肥大变性且纤维来互相分离，纤维环的环绕层次排列产生紊乱。椎间盘开始变得狭小，胶原纤维倾斜扭曲，对负荷尤其对捻搓力的抵抗减弱。随着年龄的增长，髓核与纤维环的分界变得不清楚，髓核的细胞成分减少，纤维成分增多，髓核脱水，同时形成空泡。(2)由于髓核的萎缩，内层的纤维环向内方收缩，同时外层与中间层的纤维环被推向外方。结果，内层与中间层之间的纤维束的走行发生逆转。这样，纤维环在外力的作用下就产生了突出。从生物力学的分析来看：椎间盘的变性伴随着引起椎间关节的不稳定。椎间盘与其后方的两个小关节保持着相对平衡状态。这样无疑使后关节突的承载加大，小关节内压升高，小关节内应力的改变以及上下关节突之间压力与摩擦力的加大均可能使关节面发生微小损伤，以至肿胀，坏死，直至出现退行性改变，增生肥大甚至半脱位，从而导致根管和椎间孔的狭窄，神经根受压。此外，椎体载荷传递方式的改变即由中央转向四周虽可达成新的平衡，但可引起骨质增生而产生临床症状。

　　椎间盘的变性开始于后侧方纤维环的轮状龟裂。因纤维环的后部结构比较薄弱，且其蛋白多糖，胶原及水的代谢循环与前侧方的的纤维环都有所不同。当然，变性伴随着髓核及纤维环细胞的代谢活性低下。(3)这一变性的初期可能不产生临床症状。变性龟裂形成的同时椎间盘内压下降，生物力学的平衡，特别是脊柱运动单位的机能及生物微妙的变化。如果椎间关节的失衡反复下去，滑膜可产生炎症反应，出现疼痛。椎间盘后方纤维环的轮状龟裂不断向后侧方扩展。龟裂互相连结形成放射状龟裂。如果椎间盘内压上升。髓核便向龟裂的方向移动，产生髓核突出。髓核突出的初期，椎间盘内压还无明显变化，从X线特征来看，椎体间隙狭窄的情况不多见。不久，椎间盘纤维环的变性龟裂向前方、侧方扩展，纤维环由内侧突向外侧，髓核及椎间组织的细胞发生变性坏死，髓核的含水量明显下降，椎间盘内压降低，椎间隙明显狭窄。这样椎体之间互相运动和支持的功能产生了障碍。由此引起椎间关节的失衡，随之产生椎间关节软骨变性，关节囊松驰，形成后关节半脱位。椎间盘变性的同时，椎间盘内的蛋白多糖减少，含水量降低，形成椎间盘吸收综合症。X线特征是椎间隙狭窄，椎间关节及椎弓肥厚变形。长期的椎间失衡和异常运动，诱发黄韧带肥厚。椎体、椎弓、椎间关节的肥厚变性产生椎管狭窄。

　　脊柱是一个相互配合和相互支持的完整结构。如果椎间盘结构的完整性或机能作用遭到破坏或改变，必然会影响到周围的组织和结构。椎间盘和关节突关节是脊柱运动的基础，椎间盘髓核的张力和关节突关节的压力及周围韧带的张力，在脊柱处于任何体位时都是互相平衡地保持椎间关节稳定，形成脊柱的内在平衡。脊柱前、后、侧方的肌群是控制脊柱活动的重要组织，可使脊柱在各个体位维持协调和稳定。是脊柱的外在平衡。脊柱内，外平衡的协调一致是人体进行各种功能活动的重要条件。椎间盘突出破坏了脊柱的内在平衡，导致椎间关节位置的相对改变。因椎体，关节突和棘突是一个整体，棘突的位置必然发生变化，表现为棘突的偏歪。髓核突出后，推挤纤维环及后纵韧带，使其压迫脊神经根，从而改变了后纵韧带的张力。因失衡所产生的炎症反应，通过脊神经后支和脑脊膜返枝传入中枢，腰肌产生保护性痉挛以及保护敏感的椎间韧带，这却使脊柱侧凸或后凸。腰肌痉挛也起着维持失衡脊柱及椎间新的平衡的作用，又为了维持新的脊柱及椎间的平衡，脊椎可产生轻度位移(前倾、后仰、右旋、左旋、倾旋、仰旋)。使突出之椎间隙呈现相邻椎体缘平直，突出间隙的后宽前窄，侧偏或变窄，突出间隙上下椎体后缘的唇状增生或骨棘形成等。这样，患椎棘突也就随之变动，致使患椎上、下棘间隙变成一宽一窄(患椎仰旋时上宽下窄，奚旋时上窄下宽);另外，椎体相对位置的变化常导致椎间韧带(黄韧带、棘间韧带、棘上韧带等)的损伤，肿胀或肥厚。