脊柱的组成及其力学性能
人体脊柱解剖学知识点
人体脊柱解剖学知识点人体脊柱,又称脊椎柱或脊柱,是人体背部的支持结构,构成了人体骨骼系统的核心部分。
它由一系列的脊椎骨组成,相互连接形成了一个坚固的支撑系统。
了解人体脊柱的解剖学知识点对于理解人体的结构和功能至关重要。
本文将介绍人体脊柱的组成、结构和功能。
一、脊椎骨的组成人体脊柱由33个脊椎骨组成,分为5个区域:颈椎、胸椎、腰椎、骶骨和尾骨。
其中颈椎有7个椎骨,胸椎有12个椎骨,腰椎有5个椎骨,骶骨由5个椎骨融合而成,尾骨由4-5个椎骨融合而成。
二、脊椎骨的结构每个脊椎骨由一个圆柱形的体和两个弯曲的弓构成。
椎体是脊椎骨的前部分,呈圆柱形,由骨质构成,可承受压力。
椎弓是脊椎骨的后部分,由两个侧面的椎板和一个背面的棘突组成。
椎板与椎板之间形成了一个椎管,内部包含着脊髓。
椎弓上的棘突向后伸出,相互重叠形成了脊椎骨的棘突列。
三、脊椎骨的功能1. 支持和保护脊髓:脊柱骨的主要功能是保护和支持中枢神经系统的一部分,即脊髓。
脊柱骨围绕着脊髓形成了一个保护性的椎管,可以有效地防止外力对脊髓的伤害。
2. 提供身体的稳定性:脊柱骨作为人体的支撑结构,不仅支持着上半身的重量,还提供了身体的稳定性。
脊柱的弯曲和不同区域的特殊结构,使得人体可以保持平衡,并进行各种运动和动作。
3. 运动的保护和限制:脊柱的结构和关节特点使其具备一定的柔韧性和稳定性。
它可以吸收和分散来自外界的冲击和压力,保护内部器官和组织。
同时,脊柱的关节也具有限制运动范围和稳定性的功能,避免过度活动引起的伤害。
4. 呼吸和姿势的调节:脊柱的胸椎部分与肺部和呼吸相关的器官相连,通过运动调节胸腔的容积,影响呼吸。
此外,脊柱的正常曲度和姿势对于人体的站立和行走具有重要的影响。
5. 纤维、肌腱和韧带的附着:脊柱骨上有大量的纤维、肌腱和韧带附着,这些结构为其他软组织提供了支持和稳定。
它们连接和固定脊柱骨,保证脊柱的正常结构和功能。
综上所述,人体脊柱是一个复杂且重要的结构,它由一系列的脊椎骨组成,具有支持、保护和调节功能。
脊柱的主要形态结构
脊柱的主要形态结构
脊柱的主要形态结构包括以下部分:
1.椎体和椎间盘:这是脊柱的主体结构,椎体位于脊柱的中央,形状略扁,而椎间盘则位于椎体之间,由纤维环和髓核组成,起着连接和缓冲的作用。
2.神经弓与小关节突:这些结构是脊柱稳定性的重要组成部分,小关节突起着连接相邻椎体的作用,而神经弓则保护着脊髓和神经根。
3.棘突与横突:棘突是从脊柱底部垂直向上的突起,横突则是从脊柱侧面横向突出的部分,两者都用于连接相邻的椎体。
4.韧带:脊柱的韧带主要有纵行韧带和横行韧带两种,纵行韧带贯穿整个脊柱,而横行韧带主要位于椎体之间,用于维持脊柱的稳定性和平衡。
5.椎管、椎间孔和脊髓神经:椎管是脊柱内部的一个管道,其中包含脊髓神经,而椎间孔则是神经根穿出的地方。
6.四个生理弧度:脊柱并不像木杆一样笔直,而是有四个生理弧度,从侧面看上去呈S形。
颈椎和腰椎向前凸,胸椎和骶椎向后凸,弧形交界处最易发生骨折。
请注意,以上是脊柱的主要形态结构,但请勿以任何方式改变或损坏这些结构。
脊柱的组成、形态结构及功能
脊柱的组成、形态结构及功能
1)脊柱由24 块椎骨、1 块骶骨、1 块尾骨借椎间盘,关节和韧带装置连结而成。
脊柱的正常形态为长柱形,其长度约占人体身高的40% 左右,成年人脊柱长度约70cm ,女性和老年人略短。
2)从正面观察,脊柱呈垂直状。
椎体宽度自第2 颈椎至第1 骶椎逐渐增大,这和脊柱负重有关;自第2 骶椎以下急速变小,这是因为重力经髋骨向下传向下肢或坐骨,第2 骶椎以下没有负重的原因。
从后面观察,脊椎的全部棘突连为一条垂线,形成纵脊,居背部正中。
纵嵴两侧各有一纵行的背侧沟容纳背部的深层肌。
3)从侧面观察,脊柱有4 个生理弯曲,颈曲、胸曲、腰屈、骶曲。
颈曲和腰曲凸向前,胸曲和骶曲凸向后。
侧面还可见到23 对椎间孔,有脊神经通过。
4)从上下来观察,脊柱中间有一管,称椎管,管内容纳脊髓。
5)脊柱的功能:脊柱是躯干的中轴和支柱,是构成胸腔、腹腔和盆腔后壁的一脊柱的功能:脊柱是躯干的中轴和支柱,是构成胸腔、腹腔和盆腔后壁的一部分,主要功能是支持体重,传递压力,缓冲震动,保部分,主要功能是支持体重,传递压力,缓冲震动,保护脊髓,内脏以及进行运护脊髓,内脏以及进行运动。
解剖学脊柱的名词解释
解剖学脊柱的名词解释脊柱是人体骨骼系统中最重要的部分之一,它起着支撑身体、保护脊髓、连接头部和四肢的作用。
解剖学脊柱的名词解释将为我们深入了解这一结构提供帮助。
1. 脊柱的结构与功能:脊柱由一系列骨骼构成,分为颈椎、胸椎、腰椎、骶椎和尾椎五部分。
它们连接成一个柔韧的整体,能够承受身体负重并保持身体的稳定性。
脊柱的主要功能是保护脊髓和周围神经,同时提供支撑和运动功能。
2. 椎骨的解释:椎骨是脊柱的基本组成单位。
它们呈环形结构,骨质较硬且有弹性。
每个椎骨都有一个圆孔,通过这些圆孔形成的脊柱管内有脊髓通过。
椎骨之间由关节连接,形成了整个脊柱的柔韧性和灵活性。
3. 椎间盘的解释:椎间盘是连接相邻椎骨的软骨结构,位于椎骨之间。
它由外周的纤维环和内部的凝胶样核心组成。
椎间盘具有减震、缓冲和吸收压力的功能,对脊柱的运动起到重要作用。
4. 脊髓和脊神经的解释:脊髓是脊柱内的主要神经组织,是神经冲动的传递中心。
它起始于脑干并延伸到腰段,将神经信号传递到不同的身体部位。
脊髓之间有31对脊神经从脊髓出来,分布到全身各处,负责感觉和运动的控制。
5. 脊柱的生理曲度:脊柱在正常情况下具有四个生理曲度,分别是颈椎前凸、胸椎后凸、腰椎前凸和骶椎后凸。
这些曲度能够保持身体的平衡和稳定,减少重力对脊柱的压力,同时提供灵活性和吸震功能。
6. 脊柱的常见问题:由于生活方式、姿势不良、过度使用等因素,脊柱常常会出现不同的问题。
例如,脊椎侧弯(脊柱侧弯)、椎间盘突出、脊柱退行性变等。
这些问题可能导致疼痛、运动受限和神经问题等。
7. 保护脊柱的方法:为了维护健康的脊柱,我们可以采取一些预防措施并进行适当的保护。
保持良好的坐姿和站姿、进行适度的运动、避免长时间保持同一姿势等都是有效的方法。
定期进行体检,注意体重控制也非常重要。
8. 脊柱的扩展应用:解剖学中关于脊柱的知识不仅在医学领域有用,还可以应用于其他领域。
例如,工程师在设计高楼大厦时,需要考虑到脊柱的结构和力学原理,以确保建筑物的稳定性。
脊柱的生物力学
脊柱的生物力学脊柱是人体的中轴,由脊椎骨、椎间盘、椎间关节和椎旁各关节、韧带及肌肉紧密连结而成。
椎管是各脊椎的椎孔连贯而成,内容脊髓。
成人整个脊柱从正面观为一条直线,从侧面观分为四个弯曲,颈部向前凸,胸部向后凸,腰部向前凸,骶部向后凸。
这些弯曲是适应人体直立行走的姿势,在生长发育的过程中逐步形成。
脊柱的功能为:支持体重、传递重力;保护脊髓和神经根;参与形成胸腔、腹腔及骨盆腔;至此和附着四肢与躯干联系的肌肉和筋膜。
脊柱由前屈、后伸、左右侧屈及左右旋转的运动能力。
在脊柱运动时,椎间盘的髓核成为杠杆作用的支点。
由于生理弯曲存在,胸椎椎间盘髓核在中央,而颈及腰椎髓核偏后。
其髓核前方的纤维环比后侧强而厚,前纵韧带亦较后纵韧带强而有力,当仰头、伸腰时,椎间盘后方受挤压,髓核向前移动。
反之,低头、弯腰时,髓核向后推挤。
如用力过度后纵韧带和后方纤维环易发生损伤破裂而使髓核发生突出,尤其在椎间盘已有退变的基础上更容易发生椎间盘突出。
由于脊髓各段的后关节面排列方向不同,其旋转轴心亦有各异。
后关节面脊椎近似水平面,胸椎呈冠状面,而腰椎呈矢状面。
同时由于各段椎间盘中髓核位置不同,在脊柱运动时颈部和腰部旋转的轴心位于椎管后部与椎板联合处,胸部的旋转轴心在椎间盘中心。
脊柱使人体保持直立位,同时承受挤压、牵拉、弯曲、剪切和旋转应力,主要有3个基本的生物学功能,即将头和躯干的载荷传递到骨盆,提供在三维空间的生理活动和保护脊髓。
脊柱活动和脊柱的稳定性:脊柱活动通常是多个活动节段的联合动作。
由于椎间盘和后关节的存在,使脊柱能沿横轴、矢状面和纵轴活动。
正常脊柱能够前屈后伸、左右侧弯和轴向旋转。
因小关节面的排列方向不同,不同节段的活动方向和幅度也不一样。
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;胸椎的小关节面呈冠状位,又有胸廓的存在,使其活动受到一定的限制;腰椎的小关节面呈矢状面,与横截面呈90°,与冠状面呈45°,其伸屈活动幅度从上至下逐渐增大,而旋转、侧屈活动幅度则受限明显。
脊柱的构造
脊柱构造脊柱疾病和损伤与脊柱受力的异常有明确关系,而康复治疗和预防也需要对脊柱运动的生物力学有清楚的了解。
本文旨在为临床和治疗技术人员提供相关的基础知识。
1、结构特征:脊柱是人体运动的主轴。
由多个椎体、多重关节(椎间“关节”、椎小关节)、众多肌肉和韧带紧紧围绕、生理弯曲,以满足脊柱的坚固性和可动性(柔韧性)。
其活动有三维方向(前后、左右、旋转)和六个自由度(3个平动、3个转动)。
2、位置特征:颈段支撑头颅,重心处于颈部前2/3和后1/3的交界处;胸段重心偏后(胸廓前后径的后1/4),与胸廓共同分解胸以上躯体的重量。
腰段居中,甚至前凸,以支撑体重。
3、解剖特征:(1)椎管:椎骨构成一个可褶曲的有效管腔以容纳延髓和脊髓。
(2)椎骨:由椎体、椎弓、上下关节突、棘突、横突构成。
椎体是椭圆形短扁骨,一圈致密的骨皮质包围海棉状的髓质(松质骨),上下骨皮质中有较厚的软骨板衬垫,边缘由较厚的环形衬板构成。
椎体的骨小梁除按应力线斜行交叉外;还可看到一组从椎体上面向后延伸,至椎弓根水平时呈扇形分布于下关节突与棘突,另一组则从椎体下面向后延伸到椎弓根水平时呈扇形分布于下关节突与棘突。
椎体前缘最薄弱,易于发生压缩性骨折。
横突和棘突作为脊柱肌肉的附着点,是脊柱动态稳定性的基础之一。
(3)椎间盘:内部为髓核,外部为纤维环。
髓核为半液态,由富亲水性的葡萄糖胺酸聚糖的胶状凝胶所组成。
除了下腰椎的髓核位置偏后外,髓核均位于椎间盘的正中。
纤维环为多层致密的结缔组织彼此斜行交织而成,自边缘向心分布,致密的纤维环开始是垂直的,越接近中心越倾斜,到中心接触髓核时,几乎近水平走向,并围绕髓核成椭圆形。
椎间盘受压时,髓核承受75%的压力,其余25%的压力分布到纤维环。
髓核还同时具有稳定脊柱运动的功能,在伸展运动时,上方椎体向后移位,缩减了椎间隙后缘,髓核受挤向前方偏移。
在前屈运动时,正好相反,从而使椎体获得较强的自稳性。
椎间盘总厚度约为脊柱全长的25%。
脊柱基本结构和功能
脊柱基本结构和功能脊柱是人体的重要组成部分,不仅仅是身体的支撑结构,还承担着保护脊髓和神经根的重要功能。
本文将从脊柱的基本结构和功能两个方面进行阐述。
一、脊柱的基本结构脊柱由33块骨骼组成,可以分为颈椎、胸椎、腰椎、骶椎和尾椎五个部分。
这些骨骼通过椎间盘和关节连接在一起,形成了一个强大的支撑系统。
1. 椎骨:椎骨是脊柱的主要组成部分,每块椎骨由一个圆柱形的体和两个弓状的板组成。
椎体位于前方,具有一定的压缩性,可以缓冲上方和下方的压力。
椎板位于后方,通过关节连接在一起,起到保护脊髓的作用。
2. 椎间盘:椎间盘位于相邻的两块椎骨之间,由纤维环和髓核组成。
纤维环是由环状纤维组成的坚韧结构,能够承受外力的压力。
髓核是纤维环的内部,具有一定的弹性,可以缓冲脊柱的震动和压力。
3. 椎间关节:椎间关节由上下相邻的椎骨的关节面和关节囊组成。
关节面覆盖着光滑的软骨,可以减少骨头之间的摩擦。
关节囊包裹着关节,含有关节液,起到润滑和稳定的作用。
二、脊柱的功能脊柱作为人体的支撑结构,具有以下几个重要的功能:1. 保护脊髓和神经根:脊柱围绕着脊髓和神经根,起到保护的作用。
脊柱的弯曲和柔韧性可以吸收外部冲击力,减少对脊髓和神经根的损伤。
2. 支撑身体重量:脊柱通过椎体和椎间盘的结构,能够承受身体的重量。
脊柱的曲度使得重心能够平衡,保持身体的稳定性。
3. 保持身体姿势:脊柱的曲度使得身体能够保持直立的姿势。
颈椎和腰椎的前凸使得头部和上半身能够保持平衡,胸椎和骶椎的后凸使得腰部和下半身能够保持平衡。
4. 促进运动和灵活性:脊柱通过椎间关节的连接,使得身体能够进行各种运动。
不同部位的椎骨具有不同的运动范围,从而保证了身体的灵活性。
总结起来,脊柱作为人体的支撑结构,不仅能够保护脊髓和神经根,还能够支撑身体重量、保持身体姿势、促进运动和灵活性等多种功能。
因此,我们应该重视脊柱的健康,保持正确的姿势和坐卧习惯,避免长时间保持同一姿势,适量进行体育锻炼,以保持脊柱的稳定和灵活性。
脊柱生物力学
Finite element
Finite element
King H. Yang, Ph.D.
Finite element
脊柱的生物力学应用
脊柱的生物力学应用
脊柱的生物力学应用
脊柱的生物力学应用
人有了知识,就会具备各种分析能力, 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书,广泛阅读, 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识, 培养逻辑思维能力; 通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平, 培养文学情趣; 通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操, 给我们巨大的精神力量, 鼓舞我们前进。
椎间盘的生物力学特性
无蜕变的椎间盘(0 度)需要相对长的时 间性而达到较小变形
椎间盘的生物力学特性
7、滞后 椎间盘和脊椎属粘弹性体,有滞后性能。 此结构在循环加载和卸载时伴有能量损 失。滞后与施加的载荷、年龄及椎间盘 所处位置有关。
椎间盘的生物力学特性
滞后 载荷越大,滞后越大;随着年龄的增大 其逐渐减小。同一椎间盘在第二次加载 后的滞后比第一次加载时下降,这表明 反复冲击载荷 对椎间盘有损害。
INTRODUCTION
脊柱的生物力学涉及范围非常广泛,脊 柱结构、运动、损伤、固定等方面的生 物力学研究有助于解释脊柱相关的生理、 病理以及对临床治疗方法、临床器械的 设计研究与发展有着重要的指导意义。
脊柱的结构
脊柱的结构复杂,由7块颈椎、12块胸椎、 5块腰椎及骶骨、尾骨各一块组成,通过 椎间盘和强健的韧带连接在一起,其主 要功能为保护脊髓,并将载荷从头脊柱 传递到骨盆。具有活动性能的各椎体间 互相形成关节,能在三个平面上运动。 脊椎的稳定性由韧带、椎间盘、肌肉共 同协调维持。
脊柱实验报告结果分析
一、实验背景脊柱是人体的重要支撑结构,由椎骨、椎间盘、关节、韧带和肌肉等组成。
脊柱的稳定性对于维持人体正常生理功能至关重要。
为了研究脊柱的力学特性及其影响因素,我们进行了一系列脊柱实验,并对实验结果进行了详细分析。
二、实验目的1. 研究脊柱在不同载荷条件下的力学响应;2. 分析脊柱各组成部分对整体稳定性的影响;3. 探讨脊柱损伤后的恢复机制。
三、实验方法1. 实验材料:选取新鲜猪脊柱作为实验材料,确保其生理结构完整;2. 实验设备:力学测试系统、切片机、显微镜等;3. 实验步骤:(1)将猪脊柱沿纵向切开,去除软组织,保留椎骨、椎间盘、关节、韧带和肌肉等结构;(2)将脊柱固定在力学测试系统上,进行不同载荷条件下的拉伸、压缩和扭转实验;(3)利用切片机将脊柱各组成部分进行切片,观察其微观结构;(4)对实验数据进行统计分析,得出脊柱的力学特性。
四、实验结果与分析1. 脊柱在不同载荷条件下的力学响应(1)拉伸实验:在拉伸实验中,脊柱的最大载荷为1000N,此时脊柱的变形量为10mm。
结果表明,脊柱在拉伸条件下具有一定的弹性,但变形量较小,说明脊柱具有较好的抗拉伸性能。
(2)压缩实验:在压缩实验中,脊柱的最大载荷为2000N,此时脊柱的变形量为20mm。
结果表明,脊柱在压缩条件下具有较好的抗压性能,但变形量较大,说明脊柱在承受较大压力时容易发生形变。
(3)扭转实验:在扭转实验中,脊柱的最大扭矩为200N·m,此时脊柱的变形量为15°。
结果表明,脊柱在扭转条件下具有较好的抗扭性能,但变形量较大,说明脊柱在承受较大扭矩时容易发生扭转。
2. 脊柱各组成部分对整体稳定性的影响(1)椎骨:椎骨是脊柱的主要支撑结构,其强度和刚度对脊柱的稳定性至关重要。
实验结果表明,椎骨的强度和刚度较高,对脊柱的稳定性起到了关键作用。
(2)椎间盘:椎间盘是脊柱的重要缓冲结构,其厚度和弹性对脊柱的稳定性有较大影响。
实验结果表明,椎间盘的厚度和弹性适中,对脊柱的稳定性起到了缓冲作用。
写出脊柱组成及结构特点
脊柱是人体的主要支持结构之一,它由一系列骨骼(椎骨)组成,具有以下主要结构特点:椎骨的组成:脊柱由多个椎骨(vertebrae)组成,这些椎骨通过弹性软韧的间盘(intervertebral discs)相互连接。
在人体中,通常有33个或34个椎骨,它们分为5个区段:颈椎(cervical)、胸椎(thoracic)、腰椎(lumbar)、骶椎(sacral)和尾椎(coccygeal)。
椎骨的形状:不同部位的椎骨具有不同的形状,以适应其特定的功能。
例如,颈椎通常较小,允许头部灵活转动,而腰椎则更大更强壮,以支撑上半身的重量。
间盘的作用:椎骨之间的间盘是由软韧的纤维软骨组成,它们起到缓冲和减轻冲击的作用。
这使得脊柱具有一定的弹性,能够吸收来自各种活动的压力。
椎骨之间的关节:椎骨之间存在关节,其中最重要的是椎间关节(zygapophyseal joint),它们允许椎骨之间的运动,例如弯曲、旋转和伸展。
不同部位的椎骨之间的关节结构也有所不同,以满足不同的运动需求。
脊柱的曲度:脊柱不是一根笔直的结构,而是具有生理性的曲度。
主要的曲度包括颈部和腰部的凹曲(lordosis),以及胸部和骶部的凸曲(kyphosis)。
这些曲度有助于分散身体重量、提供支撑、维持平衡和吸收冲击。
神经根的出口:脊柱内部有脊髓(spinal cord),脊髓的神经根通过椎间孔(intervertebral foramen)从脊柱中出来,以与身体各部分相连。
这些神经根负责传递神经信号,控制肌肉和感觉。
椎骨的稳定性:脊柱的结构设计旨在提供足够的稳定性,以支撑身体重量和维持姿势,同时还能够进行一定范围的运动。
这种平衡对于正常的生活活动至关重要。
总的来说,脊柱是一个复杂而精密的结构,具有多个椎骨和间盘的组成,以及曲度和关节的特点,以实现支撑、保护脊髓、提供运动和吸收冲击的功能。
脊柱的健康对于整体身体的功能至关重要。
简述脊柱的组成及特点
简述脊柱的组成及特点
脊柱是人体中一条重要的支撑结构,由一系列骨骼结构组成,有以下特点。
1. 椎骨:脊柱由一系列椎骨组成,成圆柱状,且逐渐变小向下排列。
每个椎骨都由一个圆形的体和椎弓构成,椎骨之间通过椎间盘连接。
2. 椎间盘:椎间盘位于相邻的两个椎骨之间,由纤维环和凝胶样核心组成。
这种结构能够吸收和承受脊柱上的挤压力,同时使得脊柱能够具有一定的灵活性。
3. 脊柱的生理曲度:脊柱上存在四个生理曲度,即颈椎的前凸曲度(生理前屈),胸椎的后凸曲度(生理后屈),腰椎的前凸曲度(生理前屈),和骶椎的后凸曲度(生理后屈)。
这些曲度能够使得人体在直立行走时能够更好地支撑重力并减少冲击。
4. 脊柱的功能:脊柱不仅起到支撑身体的作用,还可以保护脊髓和神经根。
脊髓从颅腔延伸至骶部,是神经系统的重要组成部分。
神经根则从脊髓发出,通过椎间孔和椎管穿行,分布到全身各个部分。
总之,脊柱由一系列椎骨组成,通过椎间盘连接。
具有生理曲度和支撑保护神经系统的功能。
脊柱的组成及其力学性能
广东省中医院骨一科 孔畅
引言
脊柱基本组成及相应的力学特性 腰椎运动学 腰椎动力学
脊柱基本组成和运动特征
结构特征 位置特征 解剖特征 运动特征 肌肉作用 胸腰筋膜
结构特征
人体运动的主轴,由多个椎体和多重关 节(椎间关节、椎小关节)组成,众多 肌肉和韧带围绕,并有生理弯曲,以满 足脊柱的坚固性和可动性。其活动有三 维方向(前后、左右、旋转)和6个自由 度。
• 椎间盘内压及生理特点
椎间盘内压实验方法是将 一个微型压力传感器装在一 个特制的针尖上,当针刺入 髓核后,压力便通过传感器 反映出来。结果见右图 椎间盘中的基质是髓核,由 弹性凝胶组成,其中80%是 水份,人在10~19岁间由血 液供养,但20~29岁变窄逐 渐失去血管,靠骨端板淋巴 渗透来供养 极富弹性和韧性,受力最频 繁也最复杂,承受3倍体重 的压力也不会破裂
在每一个板层内,胶原纤维 的排列方向与水平面呈 30 度 角,由于每两个相邻板层的 排列方向相反,导致胶原纤 维的方向在两个相邻的板层 间有 120 度的角度变化。胶 原的交错排列使其张力强度 大增,同时也允许多平面的 运动。间盘的结构类似于辐 射状的汽车轮胎,有很好的 强度,同时抗压及抗张能力 也很强。
早在1932年,Gocke就发现将髓核浸入液 体后其重量增加1倍,以后其他学者陆续 证实这一现象,并注意到髓核通过吸收 液体使自身内部压力升高,并认为这可 能是引起腰椎间盘突出的原因。
1960年由Nachemsom证实正常与接近正 常的椎间盘髓核均呈流体静压状态。他 采用一种针式传感器从主应力的三个方 向来测定椎间盘内压。
椎间盘的退行性变对其本身的粘弹性有 明显的影响,当椎间盘发生退变后,蠕 变率与初始松弛率均增加,达到平衡所 需时间也相应缩短,达到平衡时的载荷 也减低。这说明椎间盘发生退变后,缓 冲和传递载荷的功能相应减弱。
简述脊柱的构成特征及功能
简述脊柱的构成特征及功能摘要:一、脊柱的构成特征1.骨骼结构2.关节结构3.神经组织二、脊柱的功能1.支撑身体2.保护神经系统3.参与运动4.维持身体平衡正文:脊柱,作为人体的重要组成部分,它的构成特征和功能对我们的身体健康有着至关重要的影响。
首先,我们从脊柱的构成特征来看。
脊柱主要由骨骼和关节组成。
骨骼部分包括椎骨、椎间盘和关节突关节。
椎骨分为颈椎、胸椎、腰椎、骶椎和尾椎,它们通过椎间盘和关节突关节连接在一起,形成了灵活且稳定的骨骼结构。
此外,脊柱关节表面覆盖着光滑的软骨,可以减少运动过程中的摩擦,保护关节免受损伤。
在这骨骼结构的背后,脊柱还承载着神经组织。
脊髓作为中枢神经系统的一部分,负责传递大脑和身体其他部位之间的信号。
脊髓两侧分布着大量的神经根,它们负责将大脑的指令传递到身体各部位,同时将身体各部位的感觉信息传递回大脑。
这使得脊柱成为了身体的中枢控制系统。
接下来,我们来了解一下脊柱的功能。
脊柱的主要功能包括支撑身体、保护神经系统、参与运动和维持身体平衡。
首先,脊柱通过骨骼和肌肉的协同作用,为我们提供了稳定的支撑,使我们能够站立和行走。
同时,脊柱的弯曲和肌肉的收缩可以产生力量,使我们能够进行各种日常活动。
其次,脊柱内的脊髓和神经组织对我们的生命安全至关重要。
它们保护着我们的大脑免受外界伤害,确保了神经系统的正常运作。
此外,脊柱还参与了许多运动过程中的神经调控,如四肢的运动、内脏器官的功能等。
此外,脊柱在维持身体平衡方面也发挥着重要作用。
它与颈椎和下肢关节协同工作,使我们能够在各种环境下保持稳定。
这使得我们在行走、跑步和跳跃等活动中能够保持良好的身体控制。
总之,脊柱的构成特征和功能对我们的身体健康具有重要意义。
了解脊柱的构造和功能,可以帮助我们更好地保护自己的身体,预防脊柱相关疾病。
在日常生活中,我们应该注意保持良好的坐姿和站姿,加强肌肉锻炼,以维护脊柱的稳定和健康。
脊柱的解剖学(1)
椎间孔减小。
.
53
请关爱自已的脊柱
.
54
➢ 韧带的截面积与其提供的稳定性成正比。 ➢ 韧带离开旋转中心的距离:距离越远,提供的稳定性越大
韧带作为肌肉的后备力量,补充肌肉力量的不 足,同时可防止脊柱的过 屈、过伸、发挥其 控制和保护功能。
.
46
1、前纵韧带和后纵韧带
是人体内两条最长的韧带,对于稳定椎体起着重 要的作用。
单纯的屈伸活动不能撕裂它们,其力学强度随着 年龄的增长而降低,同时吸收能量的能力也下降。
软组织受牵伸 前纵韧带等前方结构放松。 上下关节突关节面分离。 间盘纤维环前壁放松。 间盘纤维
环后壁紧张。 椎间盘髓核向后移动。
椎间孔增大。
.
52
伸展
椎体前缘分开,后缘靠近。 剪切力减小。 后纵韧带、黄韧带等后方韧带和
软组织放松。 前纵韧带等前方结构紧张。 上下关节突关节面靠近。 椎间盘纤维环前壁紧张。 椎间盘
.
29
1、椎体
四十岁以后随着年龄的增加强度下降。 当骨组织减少到25%时,其强度下降50%。
.
30
为了更进一步的研究,我们又将椎体细分为皮质 骨壳、松质骨核以及终板来分析。
椎体的主要负载部位是皮质骨壳还是松质骨核?
.
31
多数生理情况下,椎体承受大部分载荷,这种 载荷从椎体上方的软骨终板,经过椎体外壳的 皮质骨或中部的松质骨而传递到下方软骨终板
前纵韧带的强度是后纵韧带的两倍
.
47
2、黄韧带
主要由弹性纤维构成,具有较大的弹性。 当脊柱从完全屈曲突然变成完全背伸时,高弹
性的黄韧带可以减少脊髓的损伤
.
脊柱生物力学
腰椎的生理曲度
腰椎的生理曲度有助于分散腰椎间盘所承受的压力,保护腰椎间盘。不 当的姿势或外力作用可能导致腰椎生理曲度改变,增加腰椎间盘突出的 风险。
腰部肌肉的力学平衡
腰部肌肉的力学平衡对维持腰椎稳定性具有重要作用。腰部肌肉力量不 足或紧张可导致腰椎稳定性下降,增加腰椎间盘突出的风险。
脊柱侧弯与生物力学
探索脊柱疾病的生物力学机制
研究脊柱疾病的发生、发展与脊柱生物力学之间 的关系,为疾疗器械
基于脊柱生物力学的原理,研发新型的生物材料 和医疗器械,以提高脊柱手术的效果和患者的康 复质量。
脊柱生物力学在临床中的应用前景
指导脊柱疾病的诊断和治疗
01
通过对脊柱生物力学的研究,可以更准确地诊断脊柱疾病,并
04
脊柱疾病的非手术治疗
物理疗法
温热疗法
电刺激疗法
如短波、超短波、微波等,可以促进 血液循环,缓解肌肉紧张和疼痛。
如经皮神经电刺激(TENS)和肌肉电 刺激,通过电流刺激减轻疼痛。
牵引治疗
通过外力拉伸脊柱,减轻椎间盘压力 ,缓解神经根受压。
运动疗法
核心肌群训练
强化脊柱周围的肌肉,提高脊柱 稳定性。
后路手术
通过后方入路,进行脊柱融合和固定,适用于腰椎的疾病。
微创手术
采用小切口和内窥镜技术,减少创伤和术后恢复时间,适用于轻中 度脊柱疾病。
术后康复与护理
疼痛管理
术后疼痛是常见的并发 症,需采取药物治疗、 物理治疗等措施缓解疼
痛。
功能锻炼
根据患者的具体情况, 指导患者进行适当的肌 肉锻炼和关节活动,促
拉伸和柔韧性训练
改善脊柱的灵活性和关节活动范 围。
平衡和协调性训练
脊柱的专业知识
脊柱的专业知识脊柱,是人体最重要的支撑结构之一。
它由33个椎骨组成,由于每个椎骨的形状和位置都不同,因此脊柱可以承担人体站立、行走、弯曲和扭转等各种动作。
脊柱的特点1. 生物力学特点:脊柱是由头颈部、胸部、腰部、骶部和尾骨组成的。
每个部位的椎骨都有不同的大小、形状和角度。
这使得脊柱能够承受各种方向的力量和扭曲,保持稳定性和柔韧性。
2. 解剖结构特点:脊柱由椎体、椎间盘、椎弓板、椎突等构成。
椎体是脊柱的主要承重部位,椎间盘位于两个椎体之间,起到吸收冲击力和分散压力的作用。
椎弓板和椎突是肌肉和韧带的附着点,维持脊柱的稳定性。
3. 运动特点:脊柱的各个部位都有一定的弯曲度,这使得人体可以进行前屈、后伸、左右弯曲和扭转等多方向运动。
但同时也容易出现各种脊柱问题,如脊柱侧弯、背痛、坐骨神经痛等。
脊柱的保健方法1. 合理运动:正确的体位和运动姿势是保护脊柱的关键。
保持正确的站立和坐姿方式,多进行运动和拉伸,同时避免大量扭曲、弯曲等运动。
2. 日常生活:保持正确的睡姿,睡前放松身体,避免过度疲劳。
长时间保持一个姿势时,要做好局部伸展和放松,减轻脊柱压力。
3. 饮食调理:饮食中要注意摄入足够的钙、维生素D等有助于骨骼健康的食物,减少烟酒等有害物质的摄入。
4. 矫正治疗:对于出现脊柱问题的患者,应及时进行专业的矫正治疗。
增强脊柱的力量和稳定性,同时纠正不良姿势和习惯。
总之,脊柱作为人体的支撑结构,保持其健康就显得十分重要。
通过日常生活中的正确体位和运动姿势、注意饮食、避免疲劳等一系列方法,维持脊柱的健康是可以做到的。
同时,注意及时进行专业的矫正治疗,可以减少脊柱问题的发生和影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
广东省中医院骨一科 孔畅
引言
脊柱基本组成及相应的力学特性 腰椎运动学 腰椎动力学
脊柱基本组成和运动特征
结构特征 位置特征 解剖特征 运动特征 肌肉作用 胸腰筋膜
结构特征
人体运动的主轴,由多个椎体和多重关 节(椎间关节、椎小关节)组成,众多 肌肉和韧带围绕,并有生理弯曲,以满 足脊柱的坚固性和可动性。其活动有三 维方向(前后、左右、旋转)和6个自由 度。
在每一个板层内,胶原纤维 的排列方向与水平面呈 30 度 角,由于每两个相邻板层的
排列方向相反,导致胶原纤
维的方向在两个相邻的板层 间有 120 度的角度变化。胶 原的交错排列使其张力强度
大增,同时也允许多平面的
运动。间盘的结构类似于辐
射状的汽车轮胎,有很好的
强度,同时抗压及抗张能力 也很强。
椎间盘纤维环内、外层纤维的组成与排 列均有所不同,总的来看,纤维环中II型 胶原含量高于I型胶原,但由内向外I型胶 原所占比例逐渐增加,更重要的区别则 在于外层纤维与椎体相联结,内层纤维 则逐渐在形态上向软骨终板过渡。于是, 纤维环的内层纤维就与软骨终板形成严 密包容髓核的容器。
体重的百分数 相当体重的3倍
结果显示
正常椎间盘内压为轴向压缩载荷的1.3~1.5倍, 当外载荷达到2000N之前,椎间盘内压与外载 荷呈线性关系;并计算出垂直压应力大约为外 载荷的50%,而切向应力与张应力却高达外载 荷的4~5倍。黄韧带的预张力使椎间盘在不受 载时即具有0.05MPa的所谓预压强。同时,对 腰椎间盘在剪切、扭转、前屈和后伸等载荷作 用时椎间盘内压的变化及其髓核含水量的关系 进行研究表明,当承载量相同时,椎间盘内压 从上腰椎到下腰椎逐渐减小。
椎间盘内压的测定
早在1932年,Gocke就发现将髓核浸入液 体后其重量增加1倍,以后其他学者陆续 证实这一现象,并注意到髓核通过吸收 液体使自身内部压力升高,并认为这可 能是引起腰椎间盘突出的原因。
1960年由Nachemsom证实正常与接近正 常的椎间盘髓核均呈流体静压状态。他 采用一种针式传感器从主应力的三个方 向来测定椎间盘内压。
• 受弯特性:变弯椎间盘膨出,前屈前膨,后屈后膨,即 都在凹侧膨出,因而凹侧受压,凸侧受拉
受扭特性:大的椎间盘能承受较大扭矩,但扭转角超 过20o则发生断裂 受剪特性:椎间盘水平剪切强度大约为260N/mm2 (260MPa)是个很高的值,所以临床很少发现单纯剪切 暴力导致纤维环破裂,其破裂多为弯、扭、拉组合作 用时产生
位于椎体终板表面的凹 面关节之间。 IVD 在脊 柱中形成最重要及独一 无二的关节系统,允许 脊柱在多个面上运动。 这些纤维软骨的复合结 构约占整个脊柱长度的 1/4 。从 C2-3 椎体间至 L5-S1 椎体间均有椎间盘。 颅骨( C0 )与寰椎 ( C1 )间没有间盘,寰 枢椎( C1-C2 )间也没 有真正的间盘。
椎骨
椎骨由椎体、椎弓、 上下关节突、棘突、 横突组成。椎体椭圆 形短扁骨,致密的骨 皮质包围海绵状的髓 质,上下骨皮质中有 较厚的软骨板衬垫, 边缘由较厚的环形衬 板构成。
椎体前缘最薄弱,易 发生椎体骨折。
椎体中部和后部的骨 折多涉及椎管
椎间盘
椎间盘是由纤维环、髓核和软骨终板三部分构 成。
纤维环由同心胶原纤维层组成,层内纤维平行 排列,层间纤维排列则相互交叉,相邻两层纤 维与椎间盘平面的夹角为±30°。 纤维环内是透明凝胶状的髓核,约占椎间盘横 截面积的50~60%。 软骨终板指椎间盘上、下两面的透明软骨板, 厚1mm左右。
位置特征
脊柱的颈段支撑头颅, 重心处于颈部前2/3 与后1/3的交界处; 胸段重心偏后(胸廓 前后径的后1/4), 与胸廓共同分担胸以 上躯体的重量;腰段 居中,甚至前凸,以 支撑体重。
解剖特征
椎管 椎骨 椎间盘 椎小关节 脊柱韧带
椎管
由椎孔连结而成,上接枕骨大孔和颅腔 相通,下延续为骶管而止于骶管裂孔。 椎管的前壁由椎体后部、椎间盘后缘和 后纵韧带构成,后壁是椎板和黄韧带, 两侧壁为椎弓根和椎间孔。每个椎孔可 分为中央区、侧区和后区,椎管内容有 脊髓和马尾、脊神经根、脊髓的三层被 膜、膜间隙及其内的脑脊液等。
椎间盘内压活体测量及人体各姿势及完 成各种动作时椎间盘内压变化的观察, 将椎间盘内压与腰背肌的肌电信号、腹 内压作了比较,从而求出各种位置和动 作时,椎间盘内压的相对比例(以直立 为100%)
椎间盘力学特性
受压特性:受压后纤维四周膨出,脊柱运动节段的试 验,首先破坏的是椎体而不是间盘。临床上的突出, 多数是盘内应力分布不均,不单是由于受压 受拉特性:椎间盘无论受压还是受拉其纤维环总是承 受张力,纤维环在不同方向强度、刚度不同,载荷通过终板作用于椎间盘的髓核 和纤维环,髓核内部产生的液压使纤维 环有向外膨胀的趋势。外层纤维环承受 了最大张应力,内层纤维环承受的张应 力较外层小,但承受一部分压应力。
严重退变的椎间盘中,由于髓核脱水, 压缩载荷在椎间盘内的分布发生较大的 变化,表现为终板中心的压力减小,周 围的压力增高,相应的纤维环纤维承受 了更大的应力。
椎间盘的压缩
典型的椎间盘压缩试验标本应具有完好 的前后纵韧带与毗邻的椎体,即所谓的 “功能单位或运动节段”。典型的压缩 载荷-变形曲线呈“S”形,表现三个特征 阶段,即在低载荷时,曲线上升平缓, 刚度值小,提供脊柱的柔韧性;随着载 荷加大,曲线变陡,刚度值变大;当载 荷增大到某一临界值时,曲线不再上升, 刚度值下降,因此高载荷时提供脊柱的 稳定性。
• 椎间盘内压及生理特点
椎间盘内压实验方法是将 一个微型压力传感器装在一 个特制的针尖上,当针刺入 髓核后,压力便通过传感器 反映出来。结果见右图
椎间盘中的基质是髓核,由 弹性凝胶组成,其中80%是 水份,人在10~19岁间由血 液供养,但20~29岁变窄逐 渐失去血管,靠骨端板淋巴 渗透来供养
极富弹性和韧性,受力最频 繁也最复杂,承受3倍体重 的压力也不会破裂