Ex vivo viscoelastic characterization of human intervertebral discs in young and aged individuals

Il mal di schiena è una condizione che colpisce circa l’80% delle persone nel corso della vita,con il 40% dei casi attribuibili alla degenerazione dei dischi intervertebrali. I dischi intervertebrali subiscono un processo degenerativo fisiologico, che compromette le loro proprietà meccaniche. Tale degenerazione è influenzata da fattori quali genetica, stato di salute generale, stile di vita, sesso ed età. Lo scopo di questo studio è stato contribuire a una caratterizzazione meccanica più completa dei dischi intervertebrali umani e comprendere meglio gli effetti dell’età sul loro comportamento meccanico. Sei segmenti T12–L1, provenienti da cadaveri umani giovani e anziani, sono stati preparati per i test meccanici. I campioni sono stati testati in compressione, torsione e flessione– estensione a tre diverse velocità di carico. Le deformazioni superficiali sono state misurate mediante un sistema di Digital Image Correlation (DIC). I risultati dei test di compressione sono stati analizzati e confrontati tra dischi giovani e anziani. I risultati hanno mostrato che i dischi sottoposti a velocità di carico maggiori, così come quelli provenienti da individui anziani, presentavano deformazioni minori. La rigidità era significativamente più elevata nei dischi anziani. Le direzioni delle deformazioni principali sulle superfici dei dischi erano uniformi e allineate nei campioni giovani, mentre apparivano più irregolari e disordinate nei dischi anziani. Questi risultati migliorano la comprensione delle proprietà meccaniche dei dischi intervertebrali e sottolineano l’importanza di considerare l’età come parametro fondamentale per prevedere il comportamento meccanico di dischi giovani e anziani. Tali conoscenze possono contribuire allo sviluppo di nuovi approcci clinici per affrontare le condizioni legate alla degenerazione dei dischi e favorire misure preventive più efficaci.