“脊柱调节的力学特点”学习笔记

脊柱段存在特有的生理曲度，包括寰枕关系、颈曲、颈胸关系、胸曲、胸腰关系、腰曲、腰骶关系、骶曲。

颈曲、胸曲、腰曲、骶曲是经常提及的生理曲度，但这些曲度的连接也是同等重要的。

整个脊柱中任何一个特定平面的运动通常与另一平面自动的、且不易察觉的运动有关。通常脊柱各阶段的运动存在相互代偿的特性，最终遵循人体重心稳定性、摄取信息最大化、疼痛性避让等诸多原则。

改变重力线与脊柱弯曲之间空间关系的因素包括：脊柱局部弯曲的特定形状、头与四肢的静态姿势、肌力、组织的延展性、脂肪沉积及身体外在负重的大小。只要重力线不是尽量沿着骨骼传递就会使软组织代偿应用增多，出现代偿性损害。

寰枕关系是寰椎与颅底骨面之间的空间关系。

正常情况下，寰椎纵轴与颅底呈现垂直关系，即寰椎的前弓、后弓与颅底的空间距离近似相等，这样能使延髓下段和颈髓上段的运动空间最大化。影响头颅的空间位置的肌肉中，后伸肌群的抗重力作用最大，肌力大于前屈肌群。当后伸肌群过度兴奋或出现黏弹性紧张时，寰枕后间隙变窄的情况明显增多。寰枕后间隙变窄造成延髓压力增高，出现神经调节障碍的多种症状，如肢体位置觉和运动协调性的改变。寰枕前间隙的增加，导致其前方软组织出现过多牵拉。寰椎横突前方有交感神经链上的第一个神经节-颈上神经节、迷走神经、舌咽神经、副神经和颈内静脉。寰枕前间隙增宽时，上述结构受到牵拉靠近寰椎横突，扭转头部动作直接造成挤压刺激出现相应症状。

颈曲为颈椎柱段轻度向前的弯曲，承接颈胸、颈枕之间的空间结构稳定性，使头部的重量完全受到脊柱承托，减少颈部软组织的力学付出，所以颈椎的关节突宽厚，符合承重的特点。

当颈部深层、关节突关节或椎管内出现无菌性炎症时，疼痛性避让使相应阶段的关节突关节相对分离，减小接触面积，出现颈椎强直或反弓，而两端的脊柱段增加曲度维持重心。

颈胸关系为下颈段与上胸段之间的空间关系。颈曲向前，胸曲向后，两者之间的连接需要稳定的移行关系，颈胸之间的椎体连接表现得比较平直，是颈胸椎力量传递的交点，

其前方涉及交感神经链中颈下神经节和T1神经节的空间结构，两神经节可融合为星状神经节，影响同侧躯体的本体感觉。当颈胸交界处前夹角增大时，星状神经节受到牵拉，出现星状神经节异常兴奋的症状。

胸曲是胸椎各椎体形成的曲度向后的空间结构，有利于胸腔脏器的悬吊和减少胸廓重力对胸腔脏器的压力，为胸锁乳突肌、前斜角肌、中斜角肌悬吊胸廓前缘提供有利空间结构。当胸廓下拉力增加或胸锁乳突肌无力时，前中斜角肌的过度应用均可导致臂丛神经刺激症状。下斜方肌、背阔肌对维持胸廓及胸椎向后曲度稳定性起到重要作用，两侧的协调收缩还可维持胸脊柱的冠状面稳定性，不致发生侧弯。背阔肌、下斜方肌的张力均受冈下肌张力的影响，冈下肌的损害会间接影响呼吸功能。

胸腰关系是胸曲与腰曲的移行部分，承托着胸部重力向腰部重力的传递，并且此处关节突关节为斜位结构，是腰部旋转最多的部分，承担绝大部分的腰部旋转动作。旋转应用增多出现局部无菌性炎症时，刺激脊神经后支引起上腰痛或前半夜腰痛；

反馈给相应的脊神经前支引起腹痛、大腿根痛、膝内侧痛、大腿前外侧痛、膝关节积液、足跟内侧痛及大趾背侧麻。胸腰段前夹角增加刺激交感神经链引起肠道运动减慢导致便秘。

腰曲是腰椎柱段向前的弯曲，使更多的重力自腰椎椎体向下传递，正常情况下粗大的椎体位于腰部水平面的中心位置，使躯干的重力能均匀下传，通过骶骨骨盆环分散于下肢。腰椎屈曲角度直接影响椎间孔的直径，向前弯曲时，椎间孔直径增大，椎管容积增加；向后弯曲时，椎间孔直径变小，椎管容积减小。

椎间孔周围的骨或软组织增生后，均可在腰椎曲度增大时挤压刺激神经根出现腰椎管狭窄症状。腰椎曲度增加牵拉椎体前方的交感神经链引起腹腔及下肢发冷的表现。过度的腰椎曲度是造成腰椎滑脱的重要原因，腰椎滑脱后交感神经链过度拉紧失去调节能力，出现顽固的下肢发热。与腰椎柱段曲度减小放松交感神经链引起的下肢发热不同，腰椎椎体间空间结构不改变症状很难消失。

腰脊柱段的运动在不同平面上存在各自的运动规律，一般通过三个平面对脊柱的运动进行描述，即水平面、冠状面、矢状面。

1. 腰脊柱段在矢状面上表现为前屈和后伸运动，整个腰脊柱段大约可以前屈40°~50°，后伸15°~20°。矢状面上的大角度运动源于腰脊柱段关节突关节的关节面走向以矢状面占优势。但是注意，正常的弯腰动作需要骨盆和髋关节的充分参与才能正常完成。

（腰椎骨盆节律）

图 A 前弯时可以看到骶骨与地面几乎呈水平状态，这是良好的屈髋模式，此时屈髋角度可达 80°-90°。腰椎没有过度的反弓，有屈曲但不过度。

图 B 在前弯时腰椎屈曲活动度过大，而由于髋关节屈曲活动度受限，脊柱胸腰段则需要进行更大幅度的屈曲运动已进行代偿。

图 C 在前弯时腰椎几乎没有屈曲，此时髋关节便需要进行更大幅度的屈曲运动，这也对腘绳肌的柔韧性提出了更高要求；若图 C 中患者的临床主诉腰痛，问题不会发生在腰部的关节对关节处，而是更多考虑为核心力量不足或下肢问题。若图 B 中患者腰痛，则需要评估髋关节活动度是否受限，这是由于髋关节无法做出相对应的屈曲运动所导致的。因此，不同的运动模式所产生的问题也不同。

2. 腰脊柱段在水平面上的整体运动大约每侧5°~7°，每个腰椎连接产生1°左右的单侧旋转角度。当腰椎间的相对旋转角度大于3°时，即可产生关节突关节表面的损伤及纤维环胶原纤维的撕裂。

3. 腰脊柱段在冠状面上产生的脊柱侧弯运动，整体腰脊柱段可在每一侧发生20°的侧弯角度，此侧弯动作会受到对侧纤维环、横突间韧带、关节囊韧带的牵拉限制。

腰骶关系是下腰段与骶骨之间的空间关系，正常情况下骶骨水平角为30°左右，当这一角度发生改变时，腰椎与骨盆的空间位置出现异常。腰骶角增加引起足部寒冷，减小引起足部发热。

骶曲为骶骨融合形成的弯曲，不会因为力学改变而改变，而骶尾连接处的角度恰恰反映了盆底软组织的拉力变化。尾骨尖向前弯曲越大，盆底软组织拉力越大，但要排除外伤引起的骨性改变。骶尾部向上翻转越多，其附着韧带牵拉越多，导致骶骨下段骨质脱水水肿，刺激游离神经末梢引起骶尾段坠胀感及骶神经丛的相应症状。

整个脊柱以骶骨为依托，骶骨通过骶髂关节与髂骨相连，由骨盆承托，所以脊柱的空间位置受骨盆空间位置影响非常大。骨盆前旋转启动躯干重心前移后的脊柱调节；骨盆后旋转启动躯干重心后移的脊柱调节；骨盆侧向倾斜启动躯干重心侧移后的脊柱调节；骨盆水平旋转启动脊柱的反向旋转调节。很多情况是三平面调节同时发生的，需要动态分析。

改变重力线和脊柱弯曲关系的因素涉及局部脂肪沉积（不均匀肥胖）、局部脊柱弯曲的特定形状、头与四肢的静态姿势、肌力、组织延展性、身体承重的大小等。

脊柱为多关节结构，各椎体间存在着相对旋转能力，虽然每个椎体相对旋转能力非常小，但是整体的旋转叠加就会产生很大的旋转角度。当椎体发生旋转后，相对冠状面稳定性就会下降，为脊柱侧弯的出现创造条件。