影响骨盆稳定(或许更准确地说是骶髂关节)的主要因素有两个:形闭合和力闭合。这两种机制协同参与了自闭合机制这一过程。
形闭合源于髂骨和骶骨的解剖学对齐。骶骨在骨盆的两翼之间充当拱顶作用。
骶髂关节能够传递较大的负荷,且它的形状也适于实现这项功能。骶髂关节的关节面相对平坦,有利于传递压缩力和进行屈曲运动。然而,一个相对平坦的关节也容易受到剪切力的影响,骶髂关节可通过以下三种方式避免受到这些力的影响:
第一,骶骨是楔形(三角形)的,使其可在髂骨之间获得稳定,类似罗马拱门的拱顶石,并通过作用于其上的韧带保持“悬浮”状态。
第二,与其他滑膜关节不同,它的关节软骨是不平滑、不规则的。
第三,骶髂关节解剖冠状面显示,软骨覆盖的骨延伸进入关节,使关节面呈现似乎并不规则的“凸”和“凹”,但事实上是相契合的。这种不规则形状很重要,因为它可以在骶髂关节受压时稳定关节。
根据 Vleeming 等(1990)的研究,青春期之后大多数人的骶髂关节面会形成一个月牙形的峰,该峰贯穿整个髂骨表面,增加了骶髂关节的稳定性。
如果骶骨和髂骨存在一个配合完美的封闭式关节面,则几乎不可能有活动性。然而,骶髂关节的形闭合并不完美,可能存在微小的活动性,因此关节在承载负荷时的稳定性至关重要。稳定机制主要通过在负荷作用下增加连接处的压缩力来实现。负责该压缩力的解剖结构是韧带、肌肉和筋膜。通过这些额外的力量对骶髂关节产生压缩机制,俗称“力闭合”。
如下图 所示,当骶髂关节受到挤压时,关节间的摩擦力会增加,从而加强闭合作用。据Willard等(2012)的研究所示,力闭合能够减少关节的“中立区”,从而促进骨骼关节的稳定。
力闭合的完成方法如下。
第一种方法是骶骨点头运动,这是通过骶骨基底部向前旋转或髂骨向后旋转实现的(图8.2a)。
这两种类型的运动导致骶结节韧带、骶棘韧带和骨间韧带被拉紧,协助激活力闭合机制,从而增加了骶髂关节的压缩力。相反地,当骶骨基底部仰头运动或髂骨向前运动时(图8.2b),韧带张力降低,从而降低了骶髂关节的稳定性。
力闭合的第二种完成方法是依靠内部和外部核心肌群(即局部和整体肌肉系统)的激活/收缩来辅助的
由Vleeming等(1990a,1990b)首次发现形闭合和力闭合并描述了这种自闭合的主动与被动部分。下面摘录自Vleeming等(1995)的原话,可以较好地解释上述内容。
“通过特定的解剖学特征(形闭合)防止骶髂关节产生剪切力,且由肌肉和韧带产生的压缩力适应特定的负荷情况(力闭合)。如果骶骨能与骨盆完美闭合,则不需要侧向力。然而,这样的结构几乎不可能完成活动。”
骶髂关节的稳定性
韧带、肌肉和筋膜系统通过力学机制闭合骨盆,统称为骨-关节-韧带系统。当身体有效运作时,骶骨和髂骨之间的剪切力得到充分的控制,使负荷可以在躯干、骨盆和下肢之间有效传递。
Vleeming 和 Stoeckart(2007)提出,许多不同的肌肉都参与了骶髂关节的力闭合,甚至股直肌、缝匠肌、髂肌、臀大肌和腘绳肌都有足够的力臂去影响骶髂关节的运动。这些肌肉的作用取决于是开链运动还是闭链运动,以及骨盆是否有足够的支撑。
可以搜索往期文章阅读,有一块肌肉在关节稳定中起着非常重要的作用,即臀大肌。另外还有臀中肌,因为这块肌肉也与骨盆相关。臀大肌的部分纤维合并附着于骶结节韧带及胸腰筋膜。
Vleeming 等(1989a)通过对 12 具尸体的解剖证实了这一点。他们发现臀大肌是直接连接在骶结节韧带上的。
臀大肌通过胸腰筋膜的连接向对侧的背阔肌,形成了所谓的肌筋膜后斜链。
已证实,臀大肌无力或激活时序紊乱可能会造成肌筋膜链(后斜)功能减弱,致使骶髂关节损伤。臀大肌无力或激活紊乱是对侧背阔肌代偿性激活的潜在原因,可能导致颈肩部疼痛;行走和跑步会使骶髂关节承受高负荷,所以这个承重关节需要足够稳定以减少因代偿机制改变而造成的不利影响。
研究表明,髂骨旋前(髂骨在骶骨之间的旋转运动)位是骨盆带最稳定的位置。从坐位到站立位的转移过程中产生髂骨旋前,躯干在向前弯曲或向后弯曲时髂骨会完全旋前。
髂骨旋前运动使得骨盆后面的主要韧带(骶结节韧带、骶棘韧带和骨间韧带)被动拉紧,从而产生张力使骶髂关节压缩力增加。张力的增加为骶髂关节在步行周期及从坐到站的过程提供了所需的稳定性。
Vleeming 等(1989b)解释了无论将负荷直接施加于骶结节韧带抑或通过与股二头肌长头腱或臀大肌的连接,都会显著限制髂骨旋前。他们认为,这一过程增加了静摩擦系数,从而通过力闭合减少了骶髂关节的运动。
力闭合
主要影响力闭合的韧带结构包括:
①骶结节韧带,连接骶骨和坐骨,被称为“关键韧带”②骶髂背侧长韧带,连接 S3~S4 到髂后上棘,也称骶髂后韧带。
当肌肉收缩产生运动时,附着在骨骼上的韧带变得紧张或被拉长,从而增加关节压缩力。
骶结节韧带可以通过以下三种方式增加张力:
1. 骶骨相对髂骨旋后。
2. 髂骨相对骶骨旋前。
3. 直接附着于骶结节韧带的四块肌肉中的任意一块(股二头肌、梨状肌、臀大肌和多裂肌)收缩。
限制骶骨旋后或髂骨旋前的主要韧带是骶髂背侧长韧带(骶髂后韧带)。髂骨旋前时骶髂关节处于压缩力较小且非良好自闭合的位置,对于骨盆抵抗水平方向和(或)垂直方向的负荷而言是一个更不稳定的位置(与点头或旋前的位置相比)。背侧长韧带通常是疼痛的来源,且可在髂后上棘的正下方被触及。
韧带本身不能维持骨盆的稳定,而是需要依靠肌肉系统的辅助来完成。有两个重要的肌群有助于腰部和骨盆的稳定,统称为内部核心(核心肌群)和外部核心(肌筋膜链系统)。内部核心由腹横机、多裂肌、膈肌和盆底肌构成,也统称为核心肌或局部稳定肌。外部核心由多个“链”或者肌群构成。
力偶
定义:力偶是作用于同一物体的大小相等、方向相反的两个力,力偶仅能引起旋转运动(Abernethy et al., 2014)。
由潜在肌肉系统失衡引起的任何骨盆位置的改变都会对运动链的其余部分产生影响,这种生物力学的改变随后会影响骨盆与上肢的力学关系。有几对力偶负责维持骨盆的正确位置和对齐。图8.5a~f 和图8.6展示了力偶在矢状面和冠状面对骨盆的控制。
总结:骶髂关节依靠形闭合作被动稳定,并借力闭合(尤其臀肌等核心肌群)实现动态稳定,二者失衡是腰骶痛及整体代偿模式的关键机制,临床评估需要带入此理论作参考!
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