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1、脊柱运动生理 中医整脊学课件湖北中医药大学推拿教研室推拿系列多媒体课件之脊柱是人体一条稳定的主轴，它必须协调两个相矛盾的力学要求：坚固性和弹性，此要 求正是通过其帆缰结构的形式来实现的。整条 脊柱犹如船的桅樯竖立在骨盆上，上面顶着头 颅，在肩部水平横架着帆桁般的肩胛骨，诸多 椎体依靠椎间盘架叠成竹节样结构，并由诸肌 肉和韧带紧系着，成为脊柱的弹性基础。在维 持着其坚固性的同时，有关肌肉也可改变诸椎 体的连系状态。整条脊柱由于需要适应人体复 杂的运动形式要求，而形成了“S”形结构，颈 、胸、腰、骶4段脊柱也因其相应的活动要求， 不但具备各具特征的解剖结构，同时也具有不 同的运动生理特点。一、上颈
2、椎运动生理和临床意义 1枕寰枢复合关节的屈伸运动(1)寰枕关节的屈伸运动：当头颈开始前屈时(即 点头运动)，枕骨髁逐渐在寰椎侧块上向后上方进行旋 转，同时枕骨后下缘与寰椎后弓的距离越来越远；随 着寰枕后膜越来越高的牵拉张力，带动寰枢后弓向上 移动，使寰枢关节也逐渐前屈。寰枕关节的后伸运动(即仰头运动)则正好相反， 枕骨髁逐渐在寰椎侧块上向前上方进行旋转，同时枕 骨前下缘与寰椎前弓的距离越来越远；并随着寰枕前 膜和前纵韧带越来越高的牵拉张力，带动寰枢后弓向 上移动，使寰枢关节也逐渐后伸。(2)寰枢关节的屈伸运动：寰枢关节屈伸运动时，受到寰椎横韧带对齿突的约束作用影响。当寰枢关节前屈时，寰椎前弓沿
3、着齿突前弧向下滑动，同时寰椎横韧带则沿着齿突的后弧向上滑动，后伸时则反向移动。作为寰齿关节这一运动方式的空间共轭运动结果，寰椎侧块下关节面在枢椎上关节突关节面上的运动类似与股骨髁在胫骨平台上的运动形式，既有滚动，又有滑动。(3)临床意义：颈椎的后伸，引起寰枕后间隙的减小。由于寰枕后膜在结构上的特殊性，寰枕关节后伸可造成寰枕后膜对椎动脉产生切割挤压，引起椎动脉枕段压迫。若患者寰椎后弓上面存在椎动脉沟环时，这一椎动脉机械性压迫更为严重，是颈椎后伸时姿势性眩晕发作的重要机制之一。颈椎前屈时，寰椎相对枢椎齿突前移，对寰椎十字韧带产生强烈的推挤牵拉。若手法中用力不当或幅度过大，可能使寰椎十字韧带撕裂，齿
4、突失去约束稳定因素而相对寰椎后移，造成脊髓及延髓压迫，导致突然死亡或高位截瘫。2枕寰枢复合关节的侧屈运动(1)侧屈运动：侧屈运动只发生于寰枕关节。 由于寰枢后关节特定的外“八”字形骨性解剖结构 ，当头颈进行侧屈运动时，寰枢关节并不出现明显 的侧屈移动。寰枕关节的侧屈的运动幅度仅为30度 ，其限制因素是对侧的寰枕关节侧副韧带及齿突顶 韧带和翼状韧带。这些韧带迅速增高的张力使枕骨 髁在远离齿突时即停止了向内滑动，以免造成对高 位脊髓产生挤压，随后同侧寰枕侧副韧带和对侧齿 突翼状韧带的紧张，牵拉同侧枕骨髁向前滑动2 3mm，出现向对侧侧屈的共轭运动。(2)临床意义：枕寰枢复合关节侧屈运动的临 床意义
5、较轻微，一般以引起寰椎侧向错位交锁，出 现头痛眩晕等慢性症状为主。3枕寰枢复合关节的旋转运动枕寰枢复合关节的旋转运动主要发生在寰枢 关节，单一寰枢关节可产生47度旋转幅度，几乎 占整个颈椎旋转幅度的一半。当头颈开始向左侧 旋转时，齿突作为轴心保持不动，而由寰椎前弓 和横韧带组成的骨纤维性外环则环绕齿突作逆时 针方向转动，同时寰椎左侧侧块后移而右侧侧块 前移，使左侧关节囊松弛而右侧关节囊紧张。由 于枢椎上关节突的关节面在前后向上隆凸，因而 寰枢后关节的旋转移动并不是在平面上进行的， 而是在一个前后低而中心高的曲面上进行的，当 寰椎从其中立位旋转到极限位时，寰椎侧块下关 节面将向后下降23mm。从
6、这一过程分析可以看 出，寰枢椎之间的旋转运动轨迹呈一螺旋型。(1)寰枕关节的旋转运动：寰枕关节的旋转运动可看作是寰枢节段旋转运动的延续，当寰椎向左转动到极限位后，若旋转动力较大，头颈运动的惯性必然驱使枕骨髁在寰椎上关节面上继续向左旋转运动。然而，由于寰枕侧副韧带的存在，发生在寰枕节段的旋转运动就不象寰枢关节那样单纯了。仍以头颈向左旋转为例，左侧枕骨髁在寰椎侧块上向后滑动，而右侧枕骨髁则向前滑动，由此引起右侧寰枕侧副韧带和齿突翼状韧带的紧张，牵拉右侧枕骨髁向内侧滑动23mm，出现向右侧侧屈的共轭运动。(2)临床意义：寰枢关节旋转时，影响最大的是椎 动脉。旋转侧的寰椎侧块相对枢椎横突向后运动， 对
7、侧的寰椎侧块相对枢椎横突向前运动，造成对侧 椎动脉上段的机械压迫。因椎动脉从枢椎横突孔到 进入枕骨大孔的狭小区间内存在连续的多个弯曲， 椎动脉上段受牵拉后必然造成管腔的塌陷。故颈椎 旋转一旦超过45度后，其对侧椎动脉血流逐渐减少 ，直至完全阻断。幸运的是，椎-基底动脉具有 完善的侧支循环代偿能力，在两侧椎动脉管径正常 的情况下，一侧血流阻断并不会造成急性脑缺血。 而在椎动脉本身或动脉周围已经存在病变的情况下 ，如动脉粥样硬化、血管瘤、第5第6颈椎钩椎关节 骨质增生对椎动脉行程压迫等，对侧椎动脉不能完 全补偿，才会引起急性脑缺血的发作。除了椎动脉以外，颈内动脉也会受到颈椎旋转运动的影响。颈内动脉
8、紧贴着寰椎侧块和枢椎横突的前缘上升，进入颅内。急剧的颈椎旋转，因寰椎侧块的急速前移而压迫颈内动脉，引起颈内动脉支配区的急性血供不足。颈部慢性炎症，如慢性咽喉炎、颈动脉炎等，使颈动脉鞘与周围组织相互粘连，降低了颈内动脉的顺应性和活动度，将提高颈椎旋转运动对颈内动脉机械压迫的发生几率。二、下颈椎运动生理和临床意义1前屈运动：颈椎椎体的上下面均呈弧形，其后关节面又自前 上方向后下方倾斜，故颈椎活动节段进行屈伸运动时 ，其上椎骨在下椎骨上面成前后滑移。颈椎前屈运动 的限制因素是后纵韧带、后关节囊、棘间韧带、黄韧 带及项韧带因拉伸而出现的张力增高。颈椎前屈时，活动节段上一椎的下关节突在下一 椎上关节突上
9、向前上方滑移，后关节间隙有增大的趋 势，有利于减少关节面活动的摩擦阻力。前屈对神经 根的影响要从两方面来看，其一，前屈时椎间孔上下 径扩大，有利于神经根减压；其二，前屈时脊髓及神 经根向头端移动，过度前屈又能使已受压迫的神经根 张力增高。前屈运动使髓核在椎间盘内向后滚动，盘内压增高，前屈过度易诱发颈椎间盘突出；前屈也有使黄韧带拉长变薄，有利于膜性椎管管径的增加。但对已存在颈椎向前滑脱的患者进行大幅度的前屈操作，有使颈椎滑脱增大的可能；对已存在颈椎间盘突出或椎体后缘巨大骨赘的病人进行前屈操作，则有造成或加重脊髓损伤的可能。3旋转运动：颈椎旋转运动主要发生在寰枢关节，其次是中颈段，越往低位，活动节
10、段的旋转幅度越小。旋转运动的主要限制因素是诸韧带及关节囊的弹性张力，骨性障碍在旋转运动限制中的作用不明显。活动节段的旋转可使棘突凸向对侧，并使旋转侧的横突向后凸起，而对侧的横突向颈前方凸起。以上棘突和横突的变化既可作为临床体检的依据，也可作为手法整复时着力位置的选择。旋转运动时，活动节段上椎骨的下关节突向后向内移动，因而旋转侧椎间孔孔径扩大；但由于对侧下关节突向前向外移动，故对侧的椎间孔孔径相应减小。颈椎旋转性手法常用以调整椎间孔孔径，减少或消除神经根的压迫或刺激，即是此机理。颈椎旋转时，影响最大最重要的结构是椎动 脉。旋转侧的寰椎侧块相对枢椎横突向后运动， 对侧的寰椎侧块相对枢椎横突向前运动
11、，由于寰 枢椎之间的旋转幅度可达到45度左右，引起旋转 侧椎动脉上段松弛及下段受牵拉，而对侧椎动脉 上段受牵拉及下段出现松弛。除了椎动脉以外，颈内动脉也会受到颈椎旋 转运动的影响。颈内动脉紧贴着寰椎侧块和枢椎 横突的前缘上升，进入颅内。急剧的颈椎旋转， 因寰椎侧块的急速前移而压迫颈内动脉，引起颈 内动脉支配区的急性血供不足。颈部慢性炎症， 如慢性咽喉炎、颈动脉炎等，使颈动脉鞘与周围 组织相互粘连，降低了颈内动脉的顺应性和活动 度，将提高颈椎旋转运动对颈内动脉机械压迫的 发生几率。除了寰枢椎骨质对椎动脉、颈内动脉的直接压迫外，还有三个病理环节可能在颈椎旋转 造成急性脑缺血发作中起着作用。椎动脉和
12、颈 内动脉的外周有丰富的交感神经丛分布，旋转 运动引起的血管壁牵拉及受压，必然刺激交感 神经纤维，导致动脉分支平滑肌的痉挛，同样 可造成脑组织缺血。血管阻力的增大，又引起 血流缓慢，容易在脑血管内部引发血栓形成， 导致缺血性中风的发生。颈椎的急剧旋转及寰 枢椎骨质对颈内动脉的挤压作用还可造成动脉 内附壁血栓的脱落，经血流栓塞于脑内血管， 是颈椎手法诱发缺血性中风的另一途径。4侧屈运动：除寰枢关节外，颈椎其他活动节段的侧屈运动与旋转运动紧密地联系在一起，没有单纯的侧屈运动，也不存在单纯的旋转运动。侧屈运动可使对侧钩椎关节面相互分离，扩大对侧椎间孔，并使椎骨向对侧旋转(指棘突的旋转方向)，而对同侧
13、钩椎关节面、椎间孔的作用正好相反。侧屈运动同时使对侧颈神经根、椎动脉处于紧张、受牵拉的状态，过度侧屈容易对此两种组织产生伤害。三、胸椎运动生理和临床意义1屈伸运动：当胸椎活动节段前屈时，上位胸椎骨的下关节突 在下位椎骨上关节突关节面上向上滑移，前屈的限制因素是棘 间韧带、后纵韧带及后关节囊的弹性张力；胸椎活动节段后伸 时，上位胸椎的下关节突向下滑移，其限制因素是棘突的骨性 碰撞和前纵韧带的弹性张力。2侧屈运动：胸椎活动节段进行侧屈运动时，上位胸椎的同侧 下关节突向下滑移而对侧下关节突上移，同侧关节突间的骨性 碰撞和对侧横突间韧带的张力是侧屈运动的限制因素。3旋转运动：胸椎两侧后关节面呈向心性同
14、心弧排列，弧面的 圆心位于椎体中心，旋转运动即是胸椎两侧后关节面之间的相 对滑移。胸椎旋转运动不仅受到短韧带张力的限制，还受到相 应肋骨环弹性的影响，当中老年以后，肋骨有机成分减少，弹 性降低，则胸椎活动节段的旋转运动的范围也明显减少。 四、腰椎运动生理和临床意义 1屈曲运动：腰椎屈伸运动幅度最大的是腰4、5节段，随着 节段上升，其屈伸幅度依次降低。腰椎前屈时，腹 壁肌群首先收缩；随后由于人体重力的作用，脊柱 进一步向前弯曲，同时脊柱伸肌群也发生收缩，以 控制、对抗前屈运动；当脊柱完全屈曲时，骶棘肌 松弛，由韧带的被动张力使躯干重力矩得以平衡。 骨盆前倾可进一步增加脊柱前屈幅度，胭绳肌的紧 张
15、可限制骨盆的前倾，故也可影响脊柱的前屈运动 。腰椎前屈的限制因素是黄韧带、棘间韧带、棘上 韧带、后纵韧带和髂腰韧带的弹性张力。当腰椎前屈时，椎间盘的一部分受到牵拉，而 另一部分受到挤压，关节突关节产生相对滑动，关 节囊被拉紧，关节突承受牵拉载荷。当腰椎出于最 大前屈位时，关节突所承受的拉伸载荷占总载荷量 的39，此时上下关节突相对滑动的尺度为57mm 。 腰椎屈曲时，椎间盘的前缘变窄而膨出， 椎间盘后缘则增宽而向内凹陷，纤维环后部的 张力和压力均显著增加。由于人体腰部前屈运 动的频度远远超过后伸运动的频度，纤维环后 部纤维在这种生理应力的反复作用下容易出现 断裂，是腰椎间盘突出症发生的病理基础
16、。脊柱屈曲时，脊髓因处于屈曲运动轴的后 面，故随之被拉伸而上升，硬脊膜、齿状韧带 、神经根等附属结构也随之被拉紧。在生理状 态下，由于这些附属结构具有较大的活动度和 松弛性，故脊柱屈曲并不会引起硬脊膜、齿状 韧带、神经根张力的提高而引起神经刺激。但 在病理情况下，如神经根受压、硬脊膜粘连时 ，限制了其活动度，脊髓的上升将引起这些附 属结构张力的急剧增高，从而产生疼痛刺激。 腰部前屈运动对关节突的作用是以向前移动为主，过度屈曲 将导致两关节突的抵触，不利于扩大神经根管和改善关节突之 间的关系。腰椎前屈还可使纤维环后部及后纵韧带紧张。在椎间盘结 构尚未严重破坏、椎间盘内压不高的情况下，卧位腰椎前屈手 法操作可使纤维环后部纤维和后纵韧带适度紧张，有助于挤压 髓核组织向前移动，对解除神经根压迫是有利的。但对于椎间 盘结构已经完全破坏及(或)椎间盘处于高压的情况下，前屈手 法操作不慎会增加突出物对神经根的压迫。同样，黄韧带因处 于屈伸运动轴的后方，前屈时被拉伸而变薄，故对椎管狭窄症 减轻椎管狭窄程度是有利的。腰椎前屈可减少腰骶角，同时失稳节段的椎骨在被动紧
