從脊柱的運(yùn)動(dòng)及肌肉分布特點(diǎn)看常見腰疾患病因(1)
1 脊柱
1.1 脊柱外觀特點(diǎn)脊柱由全部椎骨、骶骨和尾骨以及它們之間的骨連接構(gòu)成，形成頭顱的支柱、軀干的中軸，并參與胸腔、腹腔及盆腔后壁的構(gòu)成。脊柱長(zhǎng)度可因姿勢(shì)不同而略有差異。由于站立時(shí)椎間盤受壓縮可變薄，所以長(zhǎng)期臥床與長(zhǎng)期站立者相比，一般可相差2-3com。
1.1.1 脊柱的正面觀：椎體由上向下逐漸加大，至骶骨底最寬闊，這是與人體直立時(shí)脊柱下部負(fù)重較上部大而相適應(yīng)的。耳狀面以下，由于重力驟減，骶骨和尾骨的形態(tài)也隨之迅速變小。
1.1.2 脊柱的側(cè)面觀：棘突在背部正中形成縱嵴，兩側(cè)有縱行的背側(cè)溝。容納背部的肌肉。頸部棘突短接近水平位。胸部棘突向后下方傾斜呈覆瓦狀。至腰部棘突又趨于水平位。側(cè)面可見頸、胸、腰、骶4個(gè)生理彎曲，其中頸曲和腰曲向前凸，而胸曲及骶曲向后凸。脊柱的彎曲使脊柱具有良好的彈性，可緩解震蕩并與人體的重心維持有關(guān)。它和其它部位配合進(jìn)行各種復(fù)雜動(dòng)作如飄動(dòng)彩帶。形成人體多姿多彩體姿
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1.2 脊柱運(yùn)動(dòng)形式脊柱可進(jìn)行屈、伸、側(cè)屈、旋轉(zhuǎn)和環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及其它復(fù)雜組合動(dòng)作。
1.2.1 屈：屈是指脊柱繞冠狀軸(額狀軸)(左右方向)在矢狀面內(nèi)向前的運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)脊柱向前屈曲時(shí)。胸部后凸加大，頸部和腰部的前凸減小。同時(shí)。棘突可稍微分開，比較容易在腰背部的正中體表捫及。各椎體之間以關(guān)節(jié)突為軸，使椎體和椎間盤受壓。鏈接后部結(jié)構(gòu)的棘上韌帶、棘間韌帶、黃韌帶等受拉。背腰深淺肌肉受拉。
使脊柱(軀干和頸部)前屈的肌主要有：胸鎖乳突肌、斜角肌、頸長(zhǎng)肌、頭長(zhǎng)肌、腹直肌、腹內(nèi)斜肌、腹外斜肌、腰方肌、腰大肌等。
1.2.2 伸：脊柱由解剖學(xué)位置向后彎曲或由前屈狀態(tài)返回解剖學(xué)位置并繼續(xù)向后彎曲的運(yùn)動(dòng)，均稱為伸。
脊柱向后伸展時(shí)。頸部和腰部的前凸增大而胸部后凸減小。脊柱整個(gè)后部結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平顯著提高。尤其在椎弓根部、椎弓峽部和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)等處更為明顯，在近椎弓根處的椎體密質(zhì)骨表現(xiàn)出比較明顯的應(yīng)力集中，椎間盤纖維環(huán)的后外側(cè)的應(yīng)力水平比前屈時(shí)升高。
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使脊柱后伸的肌主要有：斜方肌、上后鋸肌、下后鋸肌、頭夾肌、頸夾肌、骶棘肌、橫突棘肌、背短肌等。
1.2.3 側(cè)屈：脊柱繞矢狀軸(前后方向)在冠狀面(額狀面)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)稱為側(cè)屈，其中脊柱彎向左側(cè)的運(yùn)動(dòng)稱為左側(cè)屈。脊柱彎向右側(cè)的運(yùn)動(dòng)稱為右側(cè)屈。
脊柱的側(cè)屈運(yùn)動(dòng)有兩種類型：一種是脊柱側(cè)屈時(shí)，各部的運(yùn)動(dòng)幅度比較一致，椎骨棘突在背部形成一平滑的曲線：一種是運(yùn)動(dòng)部位主要集中在頸部和上腰部。胸部脊柱幾乎不改變形狀或只有較小的改變。脊柱側(cè)屈時(shí)，曲側(cè)壓力增大，對(duì)側(cè)剪刀增大。
使脊柱側(cè)屈的肌有：肩胛提肌、腰方肌、肋間肌、橫突間肌等。
1.2.4 旋轉(zhuǎn)：脊柱旋轉(zhuǎn)是指繞垂直軸在水平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，也稱回旋，又可分為左旋和右旋。骨盆固定不動(dòng)、頭部和肩部向左旋轉(zhuǎn)�；蝾^部和肩部固定不動(dòng)、骨盆向左旋轉(zhuǎn)。都稱為左旋。
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與脊柱旋轉(zhuǎn)有關(guān)的肌有：胸鎖乳突肌、斜方肌上部、斜角肌、腹內(nèi)斜肌、腹外斜肌、夾肌、髂肋肌、脊柱固有的回旋肌、髂腰肌等。
1.2.5 環(huán)轉(zhuǎn)：脊柱的下部固定不動(dòng)，上端做圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)。稱之為環(huán)轉(zhuǎn)。環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也可在懸垂?fàn)顟B(tài)下，上部脊柱較為固定時(shí)由脊柱下部完成。它是上述幾種運(yùn)動(dòng)連續(xù)進(jìn)行的結(jié)果。
1.3 脊柱不同姿勢(shì)下的受力人體姿勢(shì)不同對(duì)脊柱及其各部的受力情況有著不同的影響，在這里主要從形態(tài)學(xué)的角度分析脊柱在不同體位時(shí)的力學(xué)特性，即身體處于某種姿勢(shì)時(shí)，脊柱的形態(tài)特性和受力情況。我們可以把每種體位看作是身體復(fù)雜運(yùn)動(dòng)中的各個(gè)單獨(dú)的位相或完成了動(dòng)作，以能從中理解在脊柱運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的力學(xué)變化。
1.3.1 站立位：正常人在直立位時(shí)。從側(cè)身看脊柱身體上部的重心位于脊柱的前方，軀干的重力線一般是通過(guò)第4腰椎中心的腹側(cè)，即脊柱各節(jié)段承受著恒定的前屈力矩。因此使脊柱所受到的壓力并不只是人體本身的重量，還包括為了平衡重力的背部肌肉的收縮力。人體垂直站立時(shí)，由椎體和椎間盤承受了幾乎全部的壓力，脊柱各段所受的壓力從上而下逐漸增加，但在脊柱稍向后伸展時(shí)，一部分壓力側(cè)由關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)承受且由于骶棘肌和髂腰肌的收縮以及髂股韌帶的緊張，使骨盆向前的傾斜程度增大，脊柱腰段的彎曲也隨之增大。
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兩腿的長(zhǎng)度或兩腳所站的高度不同�？墒构桥璨煌耆幱谒轿欢晕⑾蛞粋�(cè)傾斜。并同時(shí)使脊柱發(fā)生向?qū)?cè)的代償性彎曲。脊柱的彎曲可增加脊柱的彈性，長(zhǎng)時(shí)間站立時(shí)兩只腳不站在同一高度，如將一只腳放在腳凳上�？稍谝欢ǔ潭葍�(nèi)減小腰椎間盤上的壓力。
此外，在人體處于站立姿勢(shì)時(shí)，也并非絕對(duì)地平衡。由于肌緊張?jiān)蚋鱾�(gè)肌群的作用和反作用的結(jié)果使身體有輕微的前后擺動(dòng)。擺動(dòng)幅度的大小隨著人體疲勞程度的增加而增大。
1.3.2 坐位：人處于坐位時(shí)，脊柱除要受到垂直方向的重力作用和它的偏心力矩。還要受到由下肢傳來(lái)的與偏心力矩方面相反的集中力矩。此外，由于坐位時(shí)骨盆向后的傾斜度增加，脊柱腰曲減小或消失。使重力線向腹側(cè)移動(dòng)，力矩增大，因此腰部椎間盤的負(fù)荷要比直立時(shí)為大。在坐位時(shí)如果軀干向前彎曲，則力矩會(huì)進(jìn)一步增大。如果采取向后斜靠的坐位時(shí)。則軀干重力可分為兩部分。一部分是沿著軀干軸的作用分量，它使脊柱受到壓縮應(yīng)變，一部分是與軀干軸垂直的作用分量，該力可由靠背(如椅背)上的反作用力平衡，由于各部分的重力方面與脊柱不共線，所以還有一部分偏心力矩作用在脊柱上。此外也有從下肢傳來(lái)的集中力矩。如果靠背的傾斜角比較大。則重力在脊柱軸向的分量以及它所產(chǎn)生的力矩均減小，但下肢傳來(lái)的力矩方向卻與重力的偏心力矩相一致，使脊柱的應(yīng)力增大。
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1.3.3 臥位
1.3.3.1 仰臥位：仰臥時(shí)的脊柱像一個(gè)平放著的彈性曲梁，要受到頭部和下肢傳來(lái)的彎矩和剪力，兩端的彎矩使脊柱的前面受拉而后面受壓，腰肌的作用也可產(chǎn)生對(duì)腰椎的負(fù)荷。如果升高頭部、下肢彎曲。則由頭部傳到頸椎、由下肢傳到髖部的軸力增加。而使脊柱所受的彎矩減小。同時(shí)由髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的彎曲使腰肌放松減弱了對(duì)腰椎的牽拉，從而使腰部脊柱的受力得到部分改善。
在床板較硬的情況下，在腰椎以下的部分的床板不會(huì)產(chǎn)生支持應(yīng)力，只有該部分的軀干重量形成彎矩。此彎矩能減低兩端彎矩的作用。如果創(chuàng)過(guò)于松軟，在身體下陷后，將有床的反力作用在腰部脊柱。與端部傳來(lái)的彎矩疊加起來(lái)而造成腰部脊柱比較大的應(yīng)力。因此，軟床雖然使身體表面的載荷分散，但增加了腰段脊柱的應(yīng)力，故患有腰部疾患時(shí)應(yīng)以硬床板最佳。
1.3.3.2 側(cè)臥位：側(cè)臥位時(shí)由于重力作用使脊柱的下胸段和上腰段向下彎曲，使該部脊柱上面受壓而下面受拉，而頸段脊柱由于頭部的重力作用使頭端向下產(chǎn)生彎矩。頭端的彎矩使頸部脊柱的上面受拉
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1.1 脊柱外觀特點(diǎn)脊柱由全部椎骨、骶骨和尾骨以及它們之間的骨連接構(gòu)成，形成頭顱的支柱、軀干的中軸，并參與胸腔、腹腔及盆腔后壁的構(gòu)成。脊柱長(zhǎng)度可因姿勢(shì)不同而略有差異。由于站立時(shí)椎間盤受壓縮可變薄，所以長(zhǎng)期臥床與長(zhǎng)期站立者相比，一般可相差2-3com。
1.1.1 脊柱的正面觀：椎體由上向下逐漸加大，至骶骨底最寬闊，這是與人體直立時(shí)脊柱下部負(fù)重較上部大而相適應(yīng)的。耳狀面以下，由于重力驟減，骶骨和尾骨的形態(tài)也隨之迅速變小。
1.1.2 脊柱的側(cè)面觀：棘突在背部正中形成縱嵴，兩側(cè)有縱行的背側(cè)溝。容納背部的肌肉。頸部棘突短接近水平位。胸部棘突向后下方傾斜呈覆瓦狀。至腰部棘突又趨于水平位。側(cè)面可見頸、胸、腰、骶4個(gè)生理彎曲，其中頸曲和腰曲向前凸，而胸曲及骶曲向后凸。脊柱的彎曲使脊柱具有良好的彈性，可緩解震蕩并與人體的重心維持有關(guān)。它和其它部位配合進(jìn)行各種復(fù)雜動(dòng)作如飄動(dòng)彩帶。形成人體多姿多彩體姿
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1.2 脊柱運(yùn)動(dòng)形式脊柱可進(jìn)行屈、伸、側(cè)屈、旋轉(zhuǎn)和環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及其它復(fù)雜組合動(dòng)作。
1.2.1 屈：屈是指脊柱繞冠狀軸(額狀軸)(左右方向)在矢狀面內(nèi)向前的運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)脊柱向前屈曲時(shí)。胸部后凸加大，頸部和腰部的前凸減小。同時(shí)。棘突可稍微分開，比較容易在腰背部的正中體表捫及。各椎體之間以關(guān)節(jié)突為軸，使椎體和椎間盤受壓。鏈接后部結(jié)構(gòu)的棘上韌帶、棘間韌帶、黃韌帶等受拉。背腰深淺肌肉受拉。
使脊柱(軀干和頸部)前屈的肌主要有：胸鎖乳突肌、斜角肌、頸長(zhǎng)肌、頭長(zhǎng)肌、腹直肌、腹內(nèi)斜肌、腹外斜肌、腰方肌、腰大肌等。
1.2.2 伸：脊柱由解剖學(xué)位置向后彎曲或由前屈狀態(tài)返回解剖學(xué)位置并繼續(xù)向后彎曲的運(yùn)動(dòng)，均稱為伸。
脊柱向后伸展時(shí)。頸部和腰部的前凸增大而胸部后凸減小。脊柱整個(gè)后部結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平顯著提高。尤其在椎弓根部、椎弓峽部和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)等處更為明顯，在近椎弓根處的椎體密質(zhì)骨表現(xiàn)出比較明顯的應(yīng)力集中，椎間盤纖維環(huán)的后外側(cè)的應(yīng)力水平比前屈時(shí)升高。
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使脊柱后伸的肌主要有：斜方肌、上后鋸肌、下后鋸肌、頭夾肌、頸夾肌、骶棘肌、橫突棘肌、背短肌等。
1.2.3 側(cè)屈：脊柱繞矢狀軸(前后方向)在冠狀面(額狀面)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)稱為側(cè)屈，其中脊柱彎向左側(cè)的運(yùn)動(dòng)稱為左側(cè)屈。脊柱彎向右側(cè)的運(yùn)動(dòng)稱為右側(cè)屈。
脊柱的側(cè)屈運(yùn)動(dòng)有兩種類型：一種是脊柱側(cè)屈時(shí)，各部的運(yùn)動(dòng)幅度比較一致，椎骨棘突在背部形成一平滑的曲線：一種是運(yùn)動(dòng)部位主要集中在頸部和上腰部。胸部脊柱幾乎不改變形狀或只有較小的改變。脊柱側(cè)屈時(shí)，曲側(cè)壓力增大，對(duì)側(cè)剪刀增大。
使脊柱側(cè)屈的肌有：肩胛提肌、腰方肌、肋間肌、橫突間肌等。
1.2.4 旋轉(zhuǎn)：脊柱旋轉(zhuǎn)是指繞垂直軸在水平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，也稱回旋，又可分為左旋和右旋。骨盆固定不動(dòng)、頭部和肩部向左旋轉(zhuǎn)�；蝾^部和肩部固定不動(dòng)、骨盆向左旋轉(zhuǎn)。都稱為左旋。
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與脊柱旋轉(zhuǎn)有關(guān)的肌有：胸鎖乳突肌、斜方肌上部、斜角肌、腹內(nèi)斜肌、腹外斜肌、夾肌、髂肋肌、脊柱固有的回旋肌、髂腰肌等。
1.2.5 環(huán)轉(zhuǎn)：脊柱的下部固定不動(dòng)，上端做圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)。稱之為環(huán)轉(zhuǎn)。環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也可在懸垂?fàn)顟B(tài)下，上部脊柱較為固定時(shí)由脊柱下部完成。它是上述幾種運(yùn)動(dòng)連續(xù)進(jìn)行的結(jié)果。
1.3 脊柱不同姿勢(shì)下的受力人體姿勢(shì)不同對(duì)脊柱及其各部的受力情況有著不同的影響，在這里主要從形態(tài)學(xué)的角度分析脊柱在不同體位時(shí)的力學(xué)特性，即身體處于某種姿勢(shì)時(shí)，脊柱的形態(tài)特性和受力情況。我們可以把每種體位看作是身體復(fù)雜運(yùn)動(dòng)中的各個(gè)單獨(dú)的位相或完成了動(dòng)作，以能從中理解在脊柱運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的力學(xué)變化。
1.3.1 站立位：正常人在直立位時(shí)。從側(cè)身看脊柱身體上部的重心位于脊柱的前方，軀干的重力線一般是通過(guò)第4腰椎中心的腹側(cè)，即脊柱各節(jié)段承受著恒定的前屈力矩。因此使脊柱所受到的壓力并不只是人體本身的重量，還包括為了平衡重力的背部肌肉的收縮力。人體垂直站立時(shí)，由椎體和椎間盤承受了幾乎全部的壓力，脊柱各段所受的壓力從上而下逐漸增加，但在脊柱稍向后伸展時(shí)，一部分壓力側(cè)由關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)承受且由于骶棘肌和髂腰肌的收縮以及髂股韌帶的緊張，使骨盆向前的傾斜程度增大，脊柱腰段的彎曲也隨之增大。
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兩腿的長(zhǎng)度或兩腳所站的高度不同�？墒构桥璨煌耆幱谒轿欢晕⑾蛞粋�(cè)傾斜。并同時(shí)使脊柱發(fā)生向?qū)?cè)的代償性彎曲。脊柱的彎曲可增加脊柱的彈性，長(zhǎng)時(shí)間站立時(shí)兩只腳不站在同一高度，如將一只腳放在腳凳上�？稍谝欢ǔ潭葍�(nèi)減小腰椎間盤上的壓力。
此外，在人體處于站立姿勢(shì)時(shí)，也并非絕對(duì)地平衡。由于肌緊張?jiān)蚋鱾�(gè)肌群的作用和反作用的結(jié)果使身體有輕微的前后擺動(dòng)。擺動(dòng)幅度的大小隨著人體疲勞程度的增加而增大。
1.3.2 坐位：人處于坐位時(shí)，脊柱除要受到垂直方向的重力作用和它的偏心力矩。還要受到由下肢傳來(lái)的與偏心力矩方面相反的集中力矩。此外，由于坐位時(shí)骨盆向后的傾斜度增加，脊柱腰曲減小或消失。使重力線向腹側(cè)移動(dòng)，力矩增大，因此腰部椎間盤的負(fù)荷要比直立時(shí)為大。在坐位時(shí)如果軀干向前彎曲，則力矩會(huì)進(jìn)一步增大。如果采取向后斜靠的坐位時(shí)。則軀干重力可分為兩部分。一部分是沿著軀干軸的作用分量，它使脊柱受到壓縮應(yīng)變，一部分是與軀干軸垂直的作用分量，該力可由靠背(如椅背)上的反作用力平衡，由于各部分的重力方面與脊柱不共線，所以還有一部分偏心力矩作用在脊柱上。此外也有從下肢傳來(lái)的集中力矩。如果靠背的傾斜角比較大。則重力在脊柱軸向的分量以及它所產(chǎn)生的力矩均減小，但下肢傳來(lái)的力矩方向卻與重力的偏心力矩相一致，使脊柱的應(yīng)力增大。
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1.3.3 臥位
1.3.3.1 仰臥位：仰臥時(shí)的脊柱像一個(gè)平放著的彈性曲梁，要受到頭部和下肢傳來(lái)的彎矩和剪力，兩端的彎矩使脊柱的前面受拉而后面受壓，腰肌的作用也可產(chǎn)生對(duì)腰椎的負(fù)荷。如果升高頭部、下肢彎曲。則由頭部傳到頸椎、由下肢傳到髖部的軸力增加。而使脊柱所受的彎矩減小。同時(shí)由髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的彎曲使腰肌放松減弱了對(duì)腰椎的牽拉，從而使腰部脊柱的受力得到部分改善。
在床板較硬的情況下，在腰椎以下的部分的床板不會(huì)產(chǎn)生支持應(yīng)力，只有該部分的軀干重量形成彎矩。此彎矩能減低兩端彎矩的作用。如果創(chuàng)過(guò)于松軟，在身體下陷后，將有床的反力作用在腰部脊柱。與端部傳來(lái)的彎矩疊加起來(lái)而造成腰部脊柱比較大的應(yīng)力。因此，軟床雖然使身體表面的載荷分散，但增加了腰段脊柱的應(yīng)力，故患有腰部疾患時(shí)應(yīng)以硬床板最佳。
1.3.3.2 側(cè)臥位：側(cè)臥位時(shí)由于重力作用使脊柱的下胸段和上腰段向下彎曲，使該部脊柱上面受壓而下面受拉，而頸段脊柱由于頭部的重力作用使頭端向下產(chǎn)生彎矩。頭端的彎矩使頸部脊柱的上面受拉
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