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第三节脊柱运动•人类脊柱由33块椎骨（颈椎7块，胸椎12块，腰椎5块，骶骨、尾骨共9块）借韧带、关节及椎间盘连接而成。•脊柱功能：传递载荷、保护脊髓和提供三维生理活动。脊柱全貌一、脊柱生物力学•（一）脊柱各组成成分的力学特性•1、椎体•是椎骨负重的主要部分，内部充满松质，表面的密质较薄，上下面皆粗糙，借椎间纤维软骨与邻近椎骨相接。•2、椎间盘•分为中央部的髓核，富于弹性的胶状物质；周围部的纤维环，由多层纤维软骨环按同心圆排列。颈腰部纤维环前厚后薄，髓核易向后外侧脱出，突入椎管或椎间孔，压迫脊髓或脊神经——椎间盘脱出症。•力学特性：椎间盘在相邻椎体间起着缓冲垫的作用，在各种不同的载荷下，它产生相应的变形，来吸收冲击，稳定脊柱，它好像一个密闭的弹簧垫，包括周围的纤维环，中央的髓核和位于上下两面的软骨终板。椎间盘的承载能力自上而下逐渐增加，当某个椎间盘失去功能后，其相邻运动节段必然需要承担更大的变应力及形变，而产生应力集中，髓核所承受的压应力最大，其单位面积的负荷约为纤维环的单位面积负荷的3倍。总体结构有利于对抗压缩。弯曲及扭转暴力是椎间盘损伤的主要原因。•3、椎弓根和关节突•（1）椎弓根•椎弓根和椎弓峡为应力集中区域。大部分断裂发生在椎弓根，部分在峡部。•（2）关节突•具有引导和限制运动节段的运动方向的作用，上、下关节突关节面的方位与脊柱各节段的运动性质和运动范围相适应。由于颈部脊椎的关节突近于水平位，在腰部和胸部则近于垂直位，因此在受到斜行或横行方向的暴力冲击时，颈椎容易发生脱位，很少发生骨折，而胸椎和腰椎刚容易发生骨折，而不易发生椎骨的单纯脱位。4、脊柱韧带1）黄韧带：位于相邻椎弓板之间的弹力纤维组织，防止过度前屈2）棘间韧带：棘突间3）棘上韧带：棘突上4）关节突关节囊韧带：附着上、下关节面边缘黄韧带后纵韧带前纵韧带（6）韧带的力学特性•韧带的力学特性：脊柱的前部和后部均有坚强的韧带，这些韧带作为肌肉的后备，可补充肌肉收缩力的不足，对于维持肌肉的静力位置控制和防止脊柱的过度运动，调节身体重心，加强脊柱的稳定性均有重要作用。•韧带的本体感觉由传入神经传导到中区神经系统后，可反射性的引起相应肌肉的收缩，从而维持脊柱的稳定，避免脊柱损伤。•弓间韧带连结于相邻椎骨的椎弓之间，它由弹性纤维构成，在新鲜时呈黄色，故又称黄韧带，黄韧带的厚薄和宽窄在脊柱各段有所不同，颈部薄而宽，胸部厚而窄，腰部最厚。•黄韧带的主要功能是拉紧上位椎骨的椎板并使之固定，当脊柱屈曲时，防止脊椎向前滑移，并限制脊椎的过度前屈，维持脊柱正常的弯曲度和人体的直立姿势。•由于黄韧带的良好弹性，使它在脊柱大幅度运动时，不致发生折叠而进入椎管。•在有慢性连续性损伤时，黄韧带会发生肥厚，正常弹性和柔韧性不同程度的损失，并可向椎管内突击，压迫椎管内容物。•5、肌组织•维持脊柱稳定，保持姿势，产生脊柱活动。腰椎后方肌腰椎前方肌深层棘间肌、横突肌、回旋肌腹外斜肌、腹内斜肌、腹横肌、腹直肌中间层多裂肌浅层竖脊肌（髂肋肌、最长肌、脊肌）（二）脊柱生理弯曲及功能•1、生理弯曲•4个生理弯曲，完美“S”形。•2、功能•脊柱为人体的中轴骨骼，是身体的支柱，有负重、减震、保护和运动等功能。前面观：椎体由上而下逐渐增大后面观：棘突排成一线，胸椎棘突，盖瓦状侧面观：4个生理弯曲颈曲凸向前，生后形成胸曲腰曲骶曲凹向前，生前形成二、颈椎•（一）颈椎的功能解剖•1、寰椎•寰椎（Atlas），取自希腊神话中背负着地球的泰坦巨神阿特拉斯。指高等脊椎动物的第一颈椎。寰椎成环形，没有椎体、棘突和上关节突，而由前弓、后弓和两个侧块（lateralmass）构成。前结节甚为突出，向下，前纵韧带和左、右头长肌从其越过。后弓相当于棘突的部分，只留有一个小结节，向上、后，作为左、右头后小直肌的附着点。前、后弓均上下扁平，较为脆弱，在侧块的紧后方有一沟，以通过椎动脉。每个侧块有上、下两个关节面，上关节面椭圆形，向内凹，与枕骨髁相关节；下关节面圆形，与枢椎的上关节面相关节。•2、枢椎•枢椎指高等脊椎动物的第二颈椎。在其前面有齿突，枢椎就是让头部转动的椎骨。齿突是分离的第一颈椎的椎体，愈着在第二颈椎的椎体上。枢椎的临床病变包括：枢椎椎体骨折和创伤性枢椎前滑脱。•3、隆椎•人共有7节颈椎，第1、2、7颈椎为特殊颈椎，而第7颈椎又称隆椎，我国古书上叫“大椎”。属不规则骨，为七块颈椎中最大的一块，棘突最长，所以当头前屈时其棘突特别容易隆起，易于触及。隆椎棘突下凹陷处即“大椎穴”，是临床计算椎骨数目和针灸取穴的标志。•（二）颈椎运动学•1、上颈椎关节运动学•（1）屈伸运动•寰枕关节和寰枢关节•（2）侧屈运动•（3）旋转运动寰枕关节3、寰枕关节及其运动关节面：枕髁与寰椎上关节面运动：屈伸（点头、仰头）寰枢关节4、寰枢关节及其运动寰枢外侧关节寰枢正中关节•2、下颈椎关节运动学•（1）前屈运动•（2）后伸运动•（3）旋转运动•（4）侧屈运动•下颈段脊柱椎体的特点，决定了下颈段的主要功能是屈伸运动，而不是旋转和侧弯运动。下颈段脊柱后伸时，上位脊柱的椎体向后滑动，候补椎间隙变窄，髓核被向前挤压，前部纤维环和前纵韧带受到牵拉而紧张。下颈段的后伸运动主要受如下因素的限制：前纵韧带的张力、颈椎候补骨结构和椎板间韧带的抵触等。下颈段的屈曲活动主要由第2-7颈椎完成，屈曲运动并不因骨性结构的抵触而受限。后纵韧带、黄韧带、关节囊、项韧带和颈后部组织的紧张张力是限制颈椎屈曲运动的主要因素。•3、共轭特征•颈椎侧屈时必然伴有旋转运动，反之亦然，称为共轭现象。侧屈时伴随的旋转运动，使颈椎棘突转向凸侧。•（三）颈椎的运动力学•（四）颈椎与运动障碍•颈椎病是指由于颈椎退行性变的原因所导致的椎间盘变性突出、椎体后缘骨质增生、钩椎关节曾生骨刺形成、关节突关节增生骨刺形成或黄韧带肥厚等，引起颈椎椎管、椎间孔或横突孔变形狭窄以及颈准不稳定，以致直接刺激压迫或通过压迫影响血液循环，使颈脊髓、神经根、椎动脉或交感神经发生功能障碍，从而出现一系列相应的临床症状，临床上称之为颈椎病。•保护小妙招：•支撑头部•压力大的时候，颈椎的肌肉处于紧张状态，这会导致颈部疼痛和僵硬。要缓解这一状态，可以在桌子前坐好，身体前倾，将肘部放在桌子上，用手掌托住额头，保持3-5分钟。•抬升运动•这个方法适合整天坐在办公室里的上班族。坐在椅子上，将双手放到椅子边缘，支撑身子，使腿部和臀部向上抬高，保持这个动作5秒钟，重复几次。可以锻炼肩部肌肉、放松颈部。•收缩肩部•这适合晚上在家看电视的时候进行。坐直，伸直脊椎，就好像你要长高一样。然后将双手放到腿上，此时让双肩向后靠拢。保持这个姿势15秒钟后放松，然后再重复几次。•乌龟探头•模仿乌龟向前探头，并保持下巴水平，重复做十几次。这个方法适合司机和长时间坐在电脑前工作的人。在人们开车或者长时间盯着电脑屏幕的时候，总是习惯性地将头向前伸，因为头部很重，这样颈部必须长时间承受头部带来的重量。不仅会使颈部酸痛，还会带来头痛。三、胸椎•（一）胸椎的功能解剖•胸椎（T）有12块椎骨，T1-12自上而下，第1胸椎有时也称为第8颈椎，胸椎与颈椎和腰椎有明显区别，它有肋骨协助维持稳定。实际上在脊柱的胸段是一个由胸椎、肋骨和胸骨组成的桶状结构，与颈椎和腰椎相比，因其稳定性好，错位的机会较少。•一个典型的胸椎椎骨都有椎体、椎弓和突起，椎骨自上而下（即胸1至胸12）逐渐增大。在椎体的后面有棘突，侧面有横突，左右各有一个关节突。在椎体侧面后部近体上缘和下缘处，各有半球形肋凹，与肋骨形成肋横突关节。上关节突和下关节突的关节面几乎呈冠状位；棘突较长，伸向后方，并依次相掩，呈叠瓦状。这些都是与颈、腰椎不同的解剖特点。•（二）胸椎运动学•1、屈伸运动•2、侧屈运动•3、旋转运动•（三）胸椎与运动障碍•肌筋膜炎又称肌纤维炎，潮湿、寒冷的气候环境为另一重要发病因素,湿冷可使肌肉血管收缩,缺血,水肿引起局部纤维浆液渗出,最终形成纤维织炎。四、腰椎•（一）腰椎的功能解剖•椎体较大；棘突板状水平伸向后方，相邻棘突间间隙宽，可作腰椎穿刺用，关节突关节面呈矢状位。人体有五个腰椎，每一个腰椎由前方的椎体和后方的附件组成。椎板内缘成弓形，椎弓与椎体后缘围成椎孔，上下椎孔相连，形成椎管，内有脊髓和神经通过，两个椎体之间的联合部分就是椎间盘。它是由纤维环和髓核两部分组成。髓核位于椎间盘的中央，它是一种富含水分、呈胶冻状的弹性蛋白。在髓核的周围是纤维环，一层层的纤维环把两个椎体连接在一起，并把髓核牢牢地固定在中央。•（二）腰椎关节运动学•1、前屈：黄韧带、棘间韧带、棘上韧带、后纵韧带、和髂腰韧带的弹性张力限制；•2、后伸：前纵韧带、关节突之间、棘突之间的骨性碰撞限制；•3、侧屈：对侧横突间韧带和关节突关节囊的张力•4、旋转：纤维环与旋转运动同向胶原纤维的张力及关节突骨质间的碰撞限制。•（三）腰椎的运动力学•腰椎是脊柱的主要承重部位，几乎所有活动都会增加腰椎的载荷，一部分载荷韧带、椎间盘、椎骨承担；一部分载荷由肌来平衡。•（四）腰椎与运动障碍•腰椎病引起腰痛有其特殊的临床表现，其疼痛的同时还有一些伴随症状。比如腰间盘突出症可以伴随坐骨神经痛；大腿或小腿的麻木、疼痛；肌肉瘫痪，如足下垂，足拇指背伸无力；马尾综合征，如会阴区麻木，大便功能障碍，性功能障碍。无典型外伤的腰部慢性损伤为腰部劳损，占慢性腰痛很大比重。五、不同姿势与脊柱负荷•（一）站立位：脊柱各段承重恒定负荷•（二）坐位：椎间盘负荷增大•（三）卧位：负荷最小，25%体重•（四）姿势与椎间盘压力•仰卧25%、侧卧75%、直立100%、弯腰150%、坐直140%、坐着前倾185%•（五）提物的力学分析•下蹲提物，阻力臂明显缩短，所以在同一个人提起相同的重物时，阻力矩相对较小，需要的肌力和肌张力都会减小。相对于弯腰而言，腰椎则不会出现后凸的现象，腰椎间盘均匀受力，韧带受到的力相对也小，所以下蹲提重物的方式更加有利于腰椎的保护。腰椎间盘突出症恢复期的锻炼•（1）五点式仰卧，两下肢伸直，两脚后跟、两肘几头后部着地，尽力挺胸3-5秒，重复10次。•（2）半桥式仰卧，两腿弯曲90°，两上肢自然放松伸直，然后将髋、背抬起5-10秒，重复10次。•（3）飞燕式俯卧，两下肢及上肢伸直并连头部同时抬起3-5秒，重复5次。•（4）下蹲式站立，两上肢自然放松或两手抱住头后部，然后下蹲3-5秒，再站立，重复5次。•（5）弯腰式站立，双手叉腰，向下弯腰，最大程度为90°，重复20次。•（6）后伸式站立，双手叉腰，做腰背后伸，重复10次。•脊柱后方肌肉(竖脊肌)对脊柱的稳定性有很大的帮助，可以起到防止脊柱意外受伤、保持脊柱稳定、预防脊柱退变的重要作用，大多数的脊柱退行性疾病与脊柱后方肌肉的僵硬、变弱有很大关系，而肌肉的僵硬、变弱又与长期保持同一姿势造成肌肉慢性损伤及锻炼过少有关。经临床研究证实，针对性的肌肉康复锻炼可以降低腰椎间盘突出症、颈椎病的复发率、减少脊柱受伤几率。•注意事项：•1.这个动作不能利用爆发力来做，而要慢慢地让腹部肌肉发力带动手臂和腿上抬•2.此外也要注意头部不要使劲向后仰，而是跟随上半身一起抬起。