第二章脊柱的功能解剖及与临床有关的生物力学
随着对临床常见多发的颈肩腰腌痛的深人研究，脊柱的功能解剖和生物力学方面的向题引起了人们广泛的重视。临床所遇到的以疼痛为主或以功能降碍为主的许多间题，多能从脊柱的功能解剖、生物力学等方面得到合理的解释或推理论证。
第一节脊柱的稳定
人体脊柱是一个“稳定”的轴，而发生于脊柱的许多疾病，常以疼痛、功能障碍、外形异常为主要表现，尤其是以疼痛为主诉而求医者更为多见。因此，把疼痛、功能降碍、外形异常与脊柱的稳定性联系起来考虑，已成为临床医生习惯的思考方法。
为了适应生活、劳动等的甜要，脊柱常要完成许多刚、柔或单向、多向的动作。在完成这些动作时，脊柱处于“稳定”和“不稳定”的矛盾状态中。脊柱的稳定状态依靠其复杂结构的正常功能的发挥，而脊柱的不稳定状态常是由于其复杂结构未能发挥其正常功能成复杂结构本身处在非正常状态所致。
判断临床有疼痛等症状的病人的脊柱稳定或不稳定，还可根据某些检查所见来作出推理。但确定没有疼痛等临床症状的脊往是否属稳定或不稳定，是比较困难的。临床上确实存在不稳定的脊柱但并没有临床症状的现象，而且“不稳定”本身并没有且化标准，所以，实际上只能在有临床症状（如疼痛）的病人中确定脊柱的稳定与否。
很明显，脊柱的稳定或不稳定，并不是最后“诊断”，尚有许多要深人了解的问题。一、肌肉对香柱额面、矢面平衡与稚定的作用
脊柱被稳定在一个静态平衡的功能位置，或被稳定在一个能发挥良好功能的动态平衡的功能位置，肌肉是维持其平衡、稳定的重要因紊。
正常情况下靠肌肉的收缩和松弛来达到脊柱的静态，动态平衡。为了完成需要的体位的平衡和稳定，肌肉随时都处在适应性变位状态中。肌肉的正常功能还有赖于支配该肌肉的神经的正常功能。另外，脊柱的关节、韧带、推间盘等结构，不但帮助肌肉的正常功能发挥，也支持肌肉为稳定和平衡脊柱的正常功能而所起的作用。
脊柱于直立位时，从额面看是两旁诸组肌肉对称的正常功能所保持的中柱。当因某种原因出现两旁肌肉的不对称时，即两旁肌肉失去平衡时，则可出现侧弯，并显示多种因代偿而相继出现的异常（图2 一l ）。
从矢状面看，· 脊柱前和脊柱后的肌肉所维持的脊柱的生理弧度，也同样有其正常的生理范围。当维持脊柱生理弧度的诸组肌肉失去乎衡时，则可出现过伸、过屈或弧度消失、弧度加剧等异常。
无论是从骨．盆起止，或从胸廓起止，或从脊柱起止的肌肉，都为保持脊柱稳定功能而发挥作用。常按其作用的范围，分局部的和整体的两种类型（或称两个系统），如图2 一2 。以腰推为例，局部系统的构组肌肉，起点或止点均在腰樵部（但腰大肌例外），局部系统的肌肉稳定其搜椎的功能是维持脊柱的弧度和使其在矢状面和侧方的稳定。腰大肌没有把它包括在局部系统内，是因为它的作用在于使碗关节屈曲，这是属整体系统范围的。
整体系统的构组肌肉，是指直接负荷于脚廓和骨盆间的肌肉群，并有维持腹腔内压功能的肌肉群，这些肌肉群包括傲棘肌、腹内斜肌、腹外斜肌、腹直肌和腰方肌的外侧部分（附，在第12 肋的那部分》 。腰大肌是属整体系统的，背阔肌的作用是脸骨和腰背之间的力t 传递，它把脓骨的力量传到骨盆部。这些肌肉均间接的起到稳定腰推的作用。因此，局部系统和整体系统共同维持腰推的稳定。
整体系统力的作用线，常需经过腰推间盘前缘或经过推间盘的中点，起到抵消一部份局部系统肌肉的力的作用。另外，假如没有局部系统的肌肉群的相互牵制，将导致腰推脊柱的更加伸屈，即平衡将不能满意维持，腰推弧度将更加加大。从整体系统可以改变外力作用线，而局部系统则主要是维持腰推的位置。当然，对付外力的作用时．两个系统是同时起作用的。那些起附于徽棘肌睦膜的局部系统和整体系统的肌肉，．止于铭睛、能后、腰椎脊突和棘上韧带，从功能上似乎是把它分属于局部系统或整体系统都不合适，但可把那些附于棘突和棘上韧带的肌纤维部分属于局部系统，把那些力t 主要传递到浙棘肌并到骨盆去的肌纤维部分属于整休系统。所有纸棘肌到胸脚去的肌纤维均属整体系统。（图2 一3 ) .
腹内压的形成和维持是整休系统和局部系统的肌肉共同作用的结果，整体作用是直接由连接胸廓的整体肌来完成，而局部作用是由连腰推的肌肉的直接作用来完成，其中还包括屈曲活动。
多裂肌是连接脊柱的重要肌肉（在颈段、胸段和腰段均属同样作用）。腰推部的多裂肌是起止于棘突和下2 ? 3 个腰推横突上的乳突处的。棘突间和横突间的肌肉当然有稳定脊推（柱）的作用。肌肉的稳定性是与肌力成比例的，与肌长度、肌横断面面积也成比例。Lan 吕enborg 1970 年报道，多裂肌在上腰段的面积为2 x 3 . 5om2 ，而在下腰段有2x6 。0c . 2 ，而棘间肌只有
（一）从劳盆列揍推的祝肉
腰推和骨盆间的多裂肌纤维，起于能推和骼骨晴，止于棘突。提棘肌可分为内、外侧两部分，这两部分均有腰部和胸部的纤维，胸部占2 / 3 肌纤维，为整体系统范围，其余1 / 3 为腰部纤维，属局部系统范围，Bogduk198 。年指出，腰部肌肉的内侧部分是以骼晴内侧部分和腰肌间胜膜处为起始的，止于腰推的副突处，腰部肌肉的外侧部分腰肌纤维是以骼骨的外侧，小部分是以腰肌肌间肌膜为起始，止于腰部的横突。
膜方肌起于骼靖，止于腰推横突的大部分，因这肌的外侧部分止于最下浮肋，所以属于整体系统（图2 一4 ) .
多裂肌肌纤维止于棘突，其肌纤维又几乎与脊柱相平行，对脊柱的侧弯很少有影响。腰徽棘肌肌纤维作用于脊推，如果是单侧用力，· 将导致腰推伸屈和侧弯，双侧用力则主要是从侧方稳定脊柱。
映方肌也是从侧方稳定脊柱的，假如它单侧作用将导致腰推的侧弯，腰方肌的整体系统功能在于骨盆和第12 肋之间，它被横隔的收缩作用而抵消一部分机械作用。
（二）从劝康到腆推的从肉
多裂肌到胸12 腰l 平面处，它们从腰推的乳状突处起，止于胸推的棘突。
棘肌起于上腰推棘突和下胸椎，止于上一胸椎的棘突。这些肌肉使上腰椎段和胸推起到伸展作用。
（三）从脚森到骨盆的机肉
提棘肌的胸部肌纤维起于提棘肌健膜，其内侧部分起于该膜膜的深层，．止于胸推的横突和肋骨，其肌纤维是与脊柱相平行的。其外侧部分起于该脆的后面和提棘肌胜膜在肋骨的止处．其大多数外侧部分的肌纤维有一斜向头内侧的去向。
整体系统中提棘肌的机械性能是维护脊柱在矢面和侧面的稳定，即躯干的稳定，单侧作用将导致胸廓的侧弯和伸展。
腹外斜肌起于第8 肋以下，止于下3 ? 4 肋骨的软骨处和在第9 ? 10 肋软骨处肌胜膜和腹直肌的鞘，它的作用是整体性的，双侧作用可致躯干屈向前方，单侧作用可致胸廓屈和旋转。腹内斜肌起于胸腰筋膜的外侧缘、骼睛和腹股沟韧带，止于脚廓下2 ? 3 肋骨肋软骨和腹直肌稍膜。
这些肌肉的主要机械功能是整体性的，当双侧作用时，使脚廓屈曲，一侧作用时，使胸、腰部侧弯，如图2 一5 。斜肌综合作用时，起不到轴旋转的作用。
腹内、外斜肌是两个呈弧形的肌肉，可构成腹腔内压力。腹腔内压力的形成，主要是由于周围肌肉的作用所致，前为腹直肌，双外侧为腹内、外斜肌和腹横肌，上面有横隔，下为盆底肌层。实验检测和临床观察证明，腹内压增高与躯干负盆劳动密切相关。脚廓在伸、屈负重时，腹内压的整体作用可导致脊柱的压缩负荷动作降低巧～30 % ( Broberg 1951 年）。
二、脚廓、．盆位皿与将柱的罕衡与毯定
脊柱在直立、前屈、侧弯和后伸等位置时，其功能的完成，除靠脊柱周围的肌肉功能外，还要靠骨盆的正常位置而得到基础性稳定。
脊柱除接受头颅重量的负荷处，还支撑着双侧肩脾骨、锁骨和双上肢。其垂直位的长轴、水平位的短轴，综合完成躯千及躯干以上的稳定和平衡。另外，骨盆犹如基石，起着托固和支撑脊柱的稳定和平衡的作用，其原因是脊柱的许多肌肉是对称地止于骨盆或者起于骨盆。骨盆位置如果有额面的不正或矢面的倾斜，均可导致脊柱诸肌肉失衡和不稳。肌肉的作用是维持脊柱平衡与稳定的主动构件，被动构件则是力量从身体的上部通过脊柱传到骨盆及下肢肌肉的作用，由肌肉的作用所构成腹腔内压，脊柱本身的动运肌肉，都是主动构件，骨骼、韧带等则是被动构件。由骨骼和韧带所构成的关节是脊柱平衡与稳定的重要组成部分。
（一）小关节的德定作用
脚12 腰1 运动节段是旋转强度最高的节段。在腰段，尤其是下腰段，小关节面逐渐转向颊面位，这适应了小关节多轴旋转的需要，也适应了小关节需要有剪力存在的需要，这在下腰段尤为如此。
根据小关节的关节面的解剖特点，首先要想到小关节的剪力因素。小关节的剪力的维持还有棘间韧带的参于。有人已检侧到，当脊柱屈曲时，在关节囊韧带即出现强力，其运动节段将有1 / ' ? 1 邝的被动屈曲强度是由棘间韧带来承载的。另外，当运动节段承受压力时，小关节承受一定压载，但在脊柱处在中立位时，小关节不承受压载或只承受很少的压载。（二）关于胸腆从筋膜（腆背从筋膜）
这是一个强有力的结构，有三层，前层起于腰推横突的前面，中层起于腰推横突尖，后层起始于中线并复盖所有腰背部肌肉。这三层在力学方面也有三种不同的作用：( 1 ）力t 传递．从肌肉到骨骼，( 2 ）力量传递，直接在两骨骼之间（没有肌肉参于，力t 来自筋膜的弹性）, ( 3 ）传递脊推与提棘肌之间的横向力最（即提棘肌周围的网膜）。
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