脊柱运动及生物力学

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1、脊柱运动及生物力学脊诊整脊技术教研室脊柱为人体的中轴支柱，是躯干的活动中心和力的传递枢纽，能够承受挤压、牵拉、弯曲、旋转应力。由于人体的直立姿势产生了脊柱的生理性弯曲，即：颈曲、腰曲凸向前、胸曲、骶曲凸向后，使脊柱的载负和灵活性都相应增加，这样脊柱就成为力学结构上一个极主要的部位。当作用于脊柱的力的规律发生变化时，就会发生脊柱相关疾病。因此对脊柱生物力学进行分析和研究，对脊柱相关疾病的预防、诊断、治疗具有非常重要的意义。颈曲骶曲腰曲胸曲一、何谓生物力学生物力学是研究生物体或生物材料在机械运动过程中，力和力的作用规

2、律及其应用的科学。进而从功能变化推知其生理、病理含义，为预防和治疗提供依据。二、脊柱的运动基础、特点及运动范围（一）脊柱的功能单位：脊柱的功能单位：即活动节段，由相邻的两个椎骨及其间的软组织构成的一个能显示脊柱生物力学特性的最小功能单位。一个活动节段可分为前部和后部两部分，前部包括两个相邻的椎体、椎间盘、前纵韧带和后纵韧带，后部包括：椎弓、关节突关节、横突、棘突和其间的韧带。各个节段的运动综合起来，便构成脊柱的三维六自由度运动。运动阶段前部包括：两个相邻的椎体、椎间盘、前纵韧带和后纵韧带。运动阶段后部包括：椎弓、

3、关节突关节、横突、棘突和其间的韧带。各个节段的运动综合起来，便构成脊柱的三维六自由度运动。三维即三个运动轴（冠状轴、矢状轴、垂直轴）六自由度运动即三个角位移和三个线位移。三个线位移包括沿冠状轴方向的左右平移，　　　　　　沿矢状轴方向的前后平移以及　　　　　　沿垂直轴方向的压缩拉伸位移三个角位移即是围绕三个运动轴的旋转，　　　　　　包括屈伸运动、侧屈运动、旋　　　　　　转运动和环转运动。(二)、脊柱运动的特点脊柱的所有运动是多个活动节段联合运动的结果。由于椎间盘和小关节存在，使脊柱能沿冠状轴（前屈后伸）、矢状轴（左

4、右侧弯）、纵轴（轴向旋转）活动。由于小关节排列方向不同，不同节段的活动幅度也各不一样。颈椎关节面的方向接近水平，故能做较大幅度的屈伸、侧屈和旋转活动；胸椎的小关节面呈额状位，加之胸廓存在，使其活动受到一定限制；腰椎小关节面与冠状面呈45º，与横截面呈90º，其屈伸活动幅度从上到下逐渐增大，旋转活动幅度则受限。脊柱屈曲的最初50º－60º，主要发生在下腰段，进一步前屈则需要骨盆的前倾。躯干的侧屈主要位于胸段与腰椎脊柱。颈椎和上胸椎的侧屈时伴有旋转。躯干侧屈活动位于胸段与腰段脊柱。颈椎和上胸椎侧屈时伴有旋转，棘突转向

5、侧屈的凸侧；腰段则相反，侧屈时棘突转向侧屈的凹侧。综上所述，脊柱在一个轴的平移，常伴随同一轴上的旋转，或脊柱在一个轴上的旋转和平移必然同时伴有另一轴旋转和平移运动的现象。这就是脊柱运动的特点称之为共轭现象。（三）脊柱的运动范围脊柱各部的运动性质和范围，取决于椎间盘的厚度，椎骨的形态，椎体之间连接的紧密程度及脊柱周围参与运动的肌肉。此外还与性别、年龄有关。总的说来，椎间盘的相对厚度较大，关节突关节的关节囊松弛，则有利于提高脊柱的运动性能；颈段、腰段脊柱、比胸段脊柱运动性能更为广泛，故颈腰段脊柱也是易受损伤的部位。1

6、.颈椎的运动由于颈椎椎间盘相对较厚，且无肋骨支撑的原因，颈椎是脊柱活动最大的部分，根据功能、解剖特点，颈椎分为：(1)上颈椎(枕一寰一枢复合体)(2)下颈椎(C5—T1)(3)中间部位是中颈椎(C2—C5)三部分。枕一寰一枢复合体，是人体最复杂的关节，解剖结构，运动性能都较独特。包括枕寰关节和寰枢关节。枕一寰一枢关节枕一寰一枢关节，是人体最复杂的关节，解剖结构，运动性能都较独特。包括枕寰关节和寰枢关节。枕一寰一枢关节总屈伸度约为23º，运动轴是以齿突为中心；侧屈活动发生在枕寰关节，约8º，寰枢关节无侧屈活动。两大

7、关节参与屈伸活动范围基本相同，分别为13º和10º，两者结合使该复合体的总屈伸度约为23º，其运动轴是以齿突为中心；侧屈活动发生在枕寰关节，约8º，寰枢关节无侧屈活动，其运动轴位于齿突上方；旋转运动只发生于寰枢关节，枕寰关节解剖特点决定其没有旋转特点，C1—C2节段的旋转运动范围相当大，占整个颈椎旋转度的40—50%，因上部颈椎管相对较大，虽旋转轴靠近脊髓，但一般不会损伤脊髓，其余50—60%由下颈段提供。通常是最初旋转的45º发生在寰枢关节。然后是下颈椎参与旋转。C1—C2间的广泛旋转时，可引起头晕、恶心、耳鸣

8、、视物模糊等症状，主要原因是旋转时，位于其间的椎动脉受到挤压或扭曲，在临床整脊时尤应注意角度和幅度。上颈椎在各个运动方向上有明显的共轭现象，旋转运动伴有上下方向的移动，侧屈运动伴有一定程度的旋转运动。这与寰枢关节的双凸型关节面和齿突方向有关。黑线成人<3mm儿童<4mm夹角<17度中段颈椎的侧屈运动范围基本相同，下段颈椎侧屈运动范围则从上到下逐渐减小，侧屈运动的运动轴位于