Selkäkivun syitä
Tulehtuneen välilevyn kuivuminen ja madaltuminen (tulehduksellinen välilevyrappeuma) sekä fasettinikamien vaurioituminen

Suurimmalla osalla neljäkymmentä vuotta täyttäneistä esiintyy jonkin verran selkärangan välilevyrappeumaa ja 70-vuotiailla löytyy rappeuman merkkejä jo useimmista välilevyistä.. Rappeumamuutoksia esiintyy yleisimmin toiseksi alimmassa sekä sen yläpuolella sijaitsevassa nikamavälissä. Rappeuma on kuitenkin kivulias yleensä vain silloin, jos kyseessä on vauriosta alkunsa saanut rappeutuminen.
Selkäkivun on havaittu korreloivan välilevyn ytimen ulkoreunojen ja välilevyn rustoisen päätelevyn mikrovaurioiden käynnistämän välilevyn madaltumisen (engl. disc space narrowing) kanssa. Esimerkiksi vuonna 2007 julkaistussa japanilaistutkimuksessa havaittiin, että selkäkivun voimakkuus korreloi välilevyrappeuman esiintymisen todennäköisyyden kanssa. Vuonna 2010 julkaistussa hollantilaistutkimuksessa havaittiin nikamavälissä 1-5 esiintyvien madaltumien korreloivan samansuuruisesti kipuun kuin polven ja käden nivelrikkolöydösten. Kyseisistä väleistä löytyvä madaltuma kolminkertaisti 60-72-vuotiailla miehillä ja kaksinkertaisti samanikäisillä naisilla vähintään vuoden kestäneen kroonisen selkäkivun todennäköisyyden. Lisäksi selkäkipua esiintyi enemmän niillä, joiden selkärangasta löytyi useampia madaltumia. Luupiikeillä (osteofyyteillä) taas ei havaittu olevan kipua lisäävää itsenäistä vaikutusta.
Tulehduksellisella välilevyrappeumalla tarkoitetaan radiaalisten ja sirkumferentiaalisten murtumien syntymistä välilevyyn, välilevyn rustokerrosten irtoamista toisistaan ja nikaman rustoisen päätelevyn rapautumista. Edellä mainitut vauriot heikentävät dramaattisesti välilevyn vakautta ja kantokykyä.
Vain osa rappeutuneista välilevyistä aiheuttaa kipuoireita. Välilevyjen kipua aistivat hermot ulottuvat normaalisti vain muutaman millimetrin verran levyn ulkoreunan sisäpuolelle. Luudutusleikkauksessa poistettuja kivuliaita välilevyjä tutkimalla on huomattu, että välilevy muuttuu kivuliaaksi, jos sen sisäosiin pääsee kasvamaan repeämiä pitkin uusia hermopäätteitä. Uudet hermopäätteet vapauttavat ympäristöönsä hermotulehdusta kiihdyttäviä neuropeptidejä ja niitä ruokkivat uudet verisuonet kuljettavat alueelle makrofageja ja syöttösoluja, jotka vapauttavat lisää tulehdusta kiihdyttäviä aineita. Välilevyn sisälle kasvaneisiin hermopäätteisiin kohdistuu näin sekä biokemiallisia että mekaanisia ärsykkeitä. Kivuliaista välilevyistä löytyy myös hermojen sisäänkasvua ohjaavia Schwannin tukisoluja. Uudishermot eivät valitettavasti näy magneettikuvissa ja välilevyn vaurioitumisen aiheuttama nestepitoisuuden väheneminen alkaa näkyä magneettikuvassa vasta kuuden viikon kuluttua vaurion synnystä. Kuvassa saattaa näkyä myös viereisten nikamien punaisen luuytimen korvautumista rasvapitoisella keltaisella luuytimellä. Lisäksi yli 80 prosenttia rappeutuneista välilevyistä pullistuu (protruusio) leveyssuunnassa vähintään 2,5 millimetriä.
Kivuliaaseen välilevyrappeumaan liittyy yleensä myös syykehän ulkokerroksiin ulottuvia radiaalisia repeämiä etenkin syykehän ohuemmassa ja heikommassa takaosassa.
Selän välilevyt kuivuvat ja madaltuvat välilevyrappeumassa, mikä johtaa nikamien siirtymiseen lähemmäs toisiaan. Rappeutunut välilevyn ydin painuu myös tavallista helpommin kasaan kuormituksen yhteydessä, minkä vuoksi välilevyn syykehään kohdistuu repeämäriskiä kasvattavaa ylimääräistä painetta.
Selkään kohdistuva jatkuva staattinen paine aiheuttaa välilevyn kuivumista ja kulumista. Vuonna 2000 julkaistussa magneettikuvantamiseen perustuvassa suomalaistutkimuksessa havaittiin lisäksi, että selän liiasta kuormittamisesta johtuva välilevyn puristusmurtuma eli halkeama tai repeämä aiheuttaa noin joka toiselle potilaalle välilevyn ja nikaman rustoisen päätelevyn rappeuman, joka on havaittavissa vielä vuosien kuluttua murtuman syntymisestä.
Selän vaurioitumisen käynnistämä rappeutuminen saattaa olla hyvin kivulias. Kuitenkin vain osa rappeutuneista välilevyistä aiheuttaa kipua.
Välilevyrappeumasta johtuvalle kivulle on tyypillistä, että kumartuminen, nostaminen, kiertoliikkeet ja istuminen pahentaa sitä. Alaselän välilevyihin kohdistuukin istuessa kolme kertaa enemmän kuormitusta kuin seistessä. Myös pitkään seisominen saattaa kipeyttää selän. Asentojen vaihtelu, käveleminen ja makuuasento tyypillisesti lievittävät kipua.
Lisäksi välilevyn kuivuminen ja madaltuminen aiheuttaa fasettinikamien kulumista. Madaltuneeseen välilevyyn kiinnittynyt oikean- ja vasemmanpuoleinen fasettinikama pääsevät liukumaan liikaa suhteessa alempaan fasettinikamaan, mikä johtaa fasettinikamien hermojuuriaukkoja pienentäviin muodonmuutoksiin.
Välilevyn madaltuminen johtaa myös välilevyyn kiinnittyvien fasettinivelten epänormaaliin liikerataan. Kyseinen toimintahäiriö rasittaa kaariniveliä aiheuttaen niihin artroosi- eli nivelrikkomuutoksia kuten luupiikkejä, mikä puolestaan häiritsee välilevyn toimintaa synnyttäen noidankehän. Kaarinivelten luupiikit voivat myös ahtauttaa selkäydinkanavaa. Välilevyn madaltuminen voi johtaa myös kaarinivelten subluksoitumiseen eli osittaiseen sijoiltaan menemiseen.
Välilevyn madaltuminen lyhentää ja paksuntaa myös selkäydinhermoa suojaavaa ligamentum flavum -nivelsidettä, millä on selkäydinkanavaa ahtauttava vaikutus.
Liian tiheään toistuva tai vääränlainen kuormitus tai kuormittavat asennot, liikkumattomuus, välilevyn vaurioituminen, tupakointi tai ympäristön happamuus vähentävät välilevyn ravinteidensaantia, jolloin välilevyrappeuma pääsee etenemään. Esimerkiksi glukoosin puute aiheuttaa solukuolemia ja hapenpuute estää proteoglykaanien tuotannon. Ylipaino lisää välilevyrappeuman riskiä vain urheilijoilla.
Vaikuttaa siltä, että nimenomaan ihmislajille epätyypillisten liikkeiden toisto lisää välilevyrappeuman riskiä. Etenkin selkärangan kiertoliikkeet, hypyt, potkut ja selkärangan toistuva ojennus ja taivutus saattavat lisätä välilevyrappeuman riskiä. Useissa tutkimuksissa onkin havaittu, että esimerkiksi uimareilla, kilpavoimistelijoilla, painonnostajilla ja jalkapalloilijoilla esiintyy tavallista enemmän välilevyrappeumaa.
Vuonna 2017 julkaistiin ensimmäistä kertaa lääketieteen historiassa tutkimus, jonka tulokseksi saatiin, että nopea kävely ja hidas juoksu saattavat kuitenkin jopa vähentää välilevyrappeuman riskiä. Nopealla juoksemisella ja hitaalla kävelyllä ei havaittu kuitenkaan olevan myönteistä vaikutusta.
Myös kollageenin tai proteoglykaanien poikkeavuudet, verisuonten sisäänkasvu ja ikääntyminen saattavat aiheuttaa välilevyjen rappeutumista. Ikääntymiseen liittyvä hidas rappeutuminen eli ei yleensä aiheuta mainittavaa kipua.
Tyynymäisen välilevyn madaltuminen johtuu siitä, että se litistyy ja tiivistyy. Välilevyn madaltuminen vähentää sen joustavuutta ja sitä ympäröivän nikamaparin liikkuvuutta. Tällöin välilevy ei kykene enää suojaamaan nikamia yhtä hyvin esimerkiksi iskujen aiheuttamilta vaurioilta. Se lisää myös nikamien välisten nivelten ja lihasten kuormitusta. Selässä kulkevat hermot saattavat myös joutua puristuksiin välilevyn madaltumisen vuoksi.
Selkärangan rappeutuminen etenee vaiheittain. Aluksi esiintyy selän toimintahäiriöitä, rasittumistaipumusta ja eräiden liikkeiden ja asentojen provosoimaa kipeytymistä. Oireet helpottavat yleensä viimeistään vanhuudessa selän jäykistyessä nikamien yhteensulautumisen vuoksi. Tätä voidaan nopeuttaa on luuduttamalla kivuliaan välilevyn viereiset nikamat toisiinsa leikkauksen avulla.
Välilevyn madaltumisen myötä myös muut rakenteet altistuvat liialliselle kuormitukselle. Esimerkiksi fasetti- eli kaarinivelille jakautuva paine kasvaa altistaen niitä ennenaikaiselle kulumiselle. Välilevyn madaltuminen aiheuttaa myös selkäydinkanavaa suojaavien flavum-nivelsiteiden eli -ligamenttien löystymistä, mikä saattaa johtaa niiden paksuuntumiseen eli hypertrofiaan ja elastisuuden vähenemiseen. Elastisuuden katoaminen voi pullistaa nivelsiteen selkäydinkanavaan, jolloin syntyy selkäydinkanavan ahtauma eli spinaalistenoosi. Välilevyrappeuma lisää myös nikamasiirtymän riskiä.
Naisilla esiintyy miehiä useammin ja vakava-asteisempia välilevyn madaltumia. Vuonna 2015 julkaistun väitöstutkimuksen mukaan yli puolella suomalaisista 21-vuotiaista esiintyy välilevyn rappeumamuutoksia, neljänneksellä välilevyn pullotusta ja 18 prosentilla pieniä pullistumia. Vaikeimmista alaselkäoireista kärsivillä esiintyi enemmän rappeumaa ja pullistumia. Niitä ei todettu kuitenkaan kaikilla alaselkäoireista kärsineillä, eikä kaikilla rappeumamuutoksia omaavilla esiintynyt selkäkipua. Liikuntaa harrastavien ryhmällä esiintyi keskimäärin yhtä paljon välilevyrappeumaa kuin liikuntaa harrastamattomilla. Tupakoivilla tai keskivartalolihavilla miehillä esiintyi tavallista enemmän välilevyrappeumaa, mutta naisilla tällaista korrelaatioita ei havaittu. Erään tutkimuksen mukaan lantioon ulottuvan vatsa-aorttavaltimon kalkkeutuminen saattaa olla yhteydessä välilevyrappeuman riskiin.
Useissa tutkimuksissa on havaittu, että esimerkiksi uimareilla, kilpavoimistelijoilla, painonnostajilla ja jalkapalloilijoilla esiintyy tavallista enemmän välilevyrappeumaa. Selkärangan kiertoliikkeet, hypyt, potkut ja selkärangan toistuva ojennus ja taivutus saattavat lisätä välilevyrappeuman riskiä. Myös pyöristyneeseen selkärankaan liittyvä puristus rappeuttaa välilevyjä. Vaikuttaa siltä, että nimenomaan epätavalliset liikkeet lisäävät välilevyrappeuman riskiä. Tätä teoriaa tukee havainto, ettei juoksu lisää rappeumariskiä. Vuonna julkaistun tutkimuksen mukaan nopea kävely ja hidas juoksu saattavat kuitenkin jopa vähentää välilevyrappeuman riskiä. Nopealla juoksemisella ja hitaalla kävelyllä ei kuitenkaan havaittu vastaavaa vaikutusta. Kyseessä oli historian ensimmäinen tutkimus, jonka mukaan liikunta saattaa myös vähentää välilevyrappeuman riskiä.
Nikamien reunoihin koukkumaisesti kohti viereisen nikaman reunaa kasvavat luupiikit eli osteofyytit estävät selkärangan normaalia taipumista ja saattavat aiheuttaa kipua. Ne saattavat myös painaa hermoratoja aiheuttaen tyypillisesti ylä- tai alaraajojen kipua, puutumista, lihaskramppeja tai lihasheikkoutta. Luupiikit estävät toisaalta myös selkärangan yliliikkuvuutta.
Välilevyn rappeuma näkyy T2-painotteisessa magneettikuvassa signaalin heikentymisenä ja välilevyn tummumisena. Välilevyn vaurioitumisen jälkeen kestää noin kuusi viikkoa, ennen kuin välilevy on tummunut lopullisen tummuuteensa. Magneettikuvan perusteella ei voida kuitenkaan päätellä, aiheuttaako välilevyrappeuma kipua. Esimerkiksi välilevyn sisälle kasvaneet kipua aistivat uudishermot eivät näy magneettikuvassa.
Röntgenkuvan avulla voidaan havaita välilevyrappeumasta ainoastaan välilevyn madaltuminen, luupiikit ja välilevyn rustoisen päätelevyn kalkkeumat.