第一节 脊柱
image.png脊柱由7块颈椎、12块胸椎、5块腰椎、1块骶骨和1块尾骨,共26块脊椎骨组成,借椎间盘、韧带和关节紧密相连。全部椎间盘共23个(第1颈椎与第2颈椎间无椎间盘),总厚度约占脊柱全长的1/4。从侧面观察脊柱有颈曲、胸曲、腰曲和骶曲四个生理弯曲,其中颈曲、腰曲凸向前,胸曲、骶曲凸向后。脊柱侧面相邻上、下椎弓根之间,有脊神经和血管通过的椎间孔,两侧各有23个。脊柱是承上启下的枢纽,上承颅骨,下连骨盆,并构成胸腔、腹腔、盆腔的后壁,具有支持体重、保护脊髓和内脏器官、传递压力、缓冲震动,以及运动等功能。
一、脊柱关节的结构和功能
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寰枕关节 寰枕关节是由枕骨两侧的枕髁与寰椎侧块的上关节凹构成的双轴性椭圆状关节。左右寰枕关节在结构上独立,在机能上联合。绕额状轴,头可做屈伸运动;绕矢状轴,头可做侧屈运动。
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寰枢关节 寰枢关节包括寰枢外侧关节和寰枢正中关节,前者由寰枢侧块的下关节面和枢椎上关节面构成,关节囊的后面及内侧均有韧带加固;后者由齿突与寰椎前弓后面的关节面和寰枢横韧带组成。寰枢关节沿齿突垂直轴运动,使头连同寰椎进行旋转。
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钩椎关节 在下5个颈椎体之间,由椎体上面两侧缘向上突起的椎体钩与上位椎体下面两侧缘的陷凹构成。此关节病变可引起椎间孔狭窄,压迫脊神经,导致颈椎病的症状。
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关节突关节 关节突关节属于平面关节,而关节面不同的方向影响着脊柱不同节段的运动。水平关节面主要是产生轴向旋转而垂直关节面则抑制垂直旋转,大多数关节面的位置介于水平和垂直之间。颈椎的关节突关节面趋于水平,其轴向旋转运动远大于腰椎。影响脊柱节段优势运
动的其他因素还包括:椎间盘大小、椎体形状、局部肌肉活动,以及肋骨或韧带的附着位置等。 -
椎间关节 由椎间盘、椎体终板及邻近椎体间的连接共同组成。从解剖学的角度来说,椎间关节复合体属于微动关节。脊柱负荷的80%通过椎间关节传递,20%通过后部结构承担(例如关节突关节和椎板)。椎间关节运动是发生在矢状、冠状、水平三个面的角旋转,其运动方向是以上位椎体节段的前方作为参照点。例如,当C 4 ~C 5 轴向左旋时,C 4椎体的前缘旋向左侧,而棘突则旋向右侧。
椎间盘由中央髓核及包绕其外的纤维环构成。髓核是一个髓样凝胶状组织,位于椎间盘的中后部。椎间盘是椎体的稳定和减震装置。椎间盘在低载荷下具有柔韧性,而在高载荷下则变得坚硬。椎体终板是位于每个椎体上、下表面的玻璃样纤维软骨薄板。纤维环的胶原纤维连接相邻
椎体的终板。椎体终板是半渗透性的,椎体血管的营养物质通过椎体终板进入椎间盘的深部。腰椎间盘髓核压力测量发现:仰卧位休息时椎间盘的压力较低,前屈运动伴躯干肌强力收缩时压力较大。研究表明:①身体前部负重,特别是弯腰向前时,椎间盘的压力较大;②屈膝负重时
腰椎间盘受压小于直膝负重,此时背部肌肉的活动增加;③向前而懒散的坐姿比正确坐姿产生更大的椎间盘压力。可作为针对腰椎间盘突出症防治的理论依据。 6. 腰骶关节 腰骶关节由第5腰椎的下关节突与骶骨上关节突构成。
二、脊柱的运动
脊柱是由固定系统(椎骨)和运动系统(连接各椎体的椎间盘以及各关节突关节)组成的骨骼系统。脊柱的运动在相邻两椎骨之间是有限的,但整个脊柱的活动范围较大。脊柱可以绕额状轴(在矢状面内)做屈伸运动,绕矢状轴(在冠状面内)做侧屈运动,绕垂直轴(在水平面内)
做回旋运动;此外还可做环转运动。脊柱各部的运动性质和范围不同,这主要取决于关节突关节的方向和形状、椎间盘的厚度、韧带的位置及厚薄等,同时也与年龄、性别和锻炼程度有关。
在脊柱颈段,颈椎关节突的关节面略呈水平位,关节囊松弛,椎间盘较厚,颈椎下段的屈伸及回旋的运动幅度较大。在脊柱胸段,胸椎可完成所有种类的运动,但胸廓与椎骨相连,椎间盘较薄,关节突的关节面呈冠状位,棘突呈叠瓦状,这些因素限制了胸椎的运动幅度。脊柱胸段和
腰段之间有一胸腰连接部,该部位的运动具有一定的特殊性:第12胸椎至第1腰椎之间的部位具有良好的屈伸、侧屈和微小的回旋等腰段的运动性,第11~12胸椎之间部位具有良好的前屈、后伸、侧屈、回旋等胸段的运动性。在脊柱腰段,椎间盘最厚,屈伸和侧屈的运动幅度较大,关节突的关节面几乎呈矢状位,而回旋运动的幅度极小。由于颈、腰部运动灵活,易遭受损伤,故临床中颈腰痛疾病较多见。
三、运动脊柱的肌肉
(一)屈脊柱的肌肉
屈脊柱的肌肉包括腹直肌、腹外斜肌、腹内斜肌、髂腰肌和胸锁乳突肌等。
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髂腰肌 髂腰肌由腰大肌和髂肌组成。腰大肌起自腰椎体侧面和横突,髂肌起自骼窝,两肌向下互相结合,经腹股沟韧带深面和髋关节的前内侧,止于股骨小转子。近固定时,使髋关节前屈和旋外;远固定时,两侧髂腰肌同时收缩使脊柱前屈和骨盆前倾,单腿站立一侧收缩,使脊柱向同侧屈和旋转。
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胸锁乳突肌 胸锁乳突肌斜列于颈部两侧,起自胸骨柄前面和锁骨的胸骨端,肌束斜向后上方,止于颞骨乳突。一侧收缩使头向同侧侧屈,两侧收缩使头后仰。胎儿产伤等原因可造成一侧胸锁乳突肌挛缩,导致斜颈畸形。
(二)伸脊柱的肌肉
伸脊柱的肌肉包括竖脊肌、斜方肌、胸锁乳突肌和臀大肌等。
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竖脊肌 竖脊肌又称骶棘肌,从外向内由髂肋肌、最长肌及棘肌三列肌束组成,起自骶骨背面及髂嵴的后部,向上分出许多肌束,沿途止于椎骨和肋骨,并到达颞骨乳突。一侧竖脊肌收缩使脊柱向同侧屈,两侧竖脊肌收缩使脊柱后伸和仰头。许多腰痛患者是由于此肌受累所致,即临床所称“腰肌劳损”。
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斜方肌 斜方肌位于项部及背上部的浅层,一侧为三角形的扁肌,左右两侧相合呈斜方形。起自枕外隆凸、项韧带及全部胸椎棘突,肌纤维分上、中、下三部。上部肌纤维行向下外侧,止于锁骨外1/3;中部肌纤维水平向外侧,止于肩峰和肩胛冈上缘;下部肌纤维行向上外侧,止于肩胛冈下缘的内侧。近固定时,上部肌纤维收缩使肩胛骨上提、上回旋和后缩,中部肌纤维收缩使肩胛骨后缩,下部肌纤维收缩使肩胛骨下降、下回旋和后缩。远固定时,一侧肌纤维收缩使头向同侧屈并向对侧回旋,两侧上部同时收缩使头后仰,一侧整块肌肉收缩使脊柱向对侧回
旋,两侧整块肌肉收缩使脊柱伸。
(三)回旋脊柱的肌肉回旋脊柱的肌肉包括同侧的腹内斜肌和对侧的腹外斜肌,此外,还有对侧的胸锁乳突肌、斜方肌和菱形肌等。
菱形肌:位于斜方肌中部的深面,肩胛骨内侧缘和脊柱之间,为菱形的扁肌。起自下2个颈椎和上4个胸椎棘突,肌束向外下方,止于肩胛骨内侧缘。收缩时可使肩胛骨靠近脊柱并向上移动。
四、脊柱的主要韧带和功能
脊柱由大量的韧带结构支撑,其结构和功能,见表4-1。表4-1 脊柱的主要韧带及功能
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