脊柱运动及生物力学[精]

运动阶段后部包括：椎弓、 关节突关节、横突、棘突和 其间的韧带。
各个节段的运动综合起来，便构成脊柱 的三维六自由度运动。
三维即三个运动轴（冠状轴、矢状轴、 垂直轴）六自由度运动即三个角位移和三个 线位移。
三个线位移 包括沿冠状轴方向的左右平移， 沿矢状轴方向的前后平移以及 沿垂直轴方向的压缩拉伸位移
C1—C2间的广泛旋转时，可引起头晕、恶 心、耳鸣、视物模糊等症状，主要原因是 旋转时，位于其间的椎动脉受到挤压或扭 曲，在临床整脊时尤应注意角度和幅度。 上颈椎在各个运动方向上有明显的共轭现 象，旋转运动伴有上下方向的移动，侧屈 运动伴有一定程度的旋转运动。这与寰枢 关节的双凸型关节面和齿突方向有关。
颈曲 腰曲
胸曲 骶曲
一、何谓生物力学
生物力学是研究生物体或生物材料在机 械运动过程中，力和力的作用规律及其应用 的科学。进而从功能变化推知其生理、病理 含义，为预防和治疗提供依据。
二、脊柱的运动基础、特点及运动范围 （一）脊柱的功能单位：
脊柱的功能单位：即活动节段，由相邻的 两个椎骨及其间的软组织构成的一个能显示脊 柱生物力学特性的最小功能单位。一个活动节 段可分为前部和后部两部分，前部包括两个相 邻的椎体、椎间盘、前纵韧带和后纵韧带，后 部包括：椎弓、关节突关节、横突、棘突和其 间的韧带。各个节段的运动综合起来，便构成 脊柱的三维六自由度运动。
枕一寰一枢关节
枕一寰一枢关节， 是人体最复杂的关节， 解剖结构，运动性能都 较独特。包括枕寰关节 和寰枢关节。
枕一寰一枢关节总 屈伸度约为23º，运动 轴是以齿突为中心；
侧屈活动发生在枕 寰关节，约8º，寰枢关 节无侧屈活动。
两大关节参与屈伸活动范围基本相同， 分别为13º和10º，两者结合使该复合体的总 屈伸度约为23º，其运动轴是以齿突为中心； 侧屈活动发生在枕寰关节，约8º，寰枢关节 无侧屈活动，其运动轴位于齿突上方；旋转 运动只发生于寰枢关节，枕寰关节解剖特点 决定其没有旋转特点，C1—C2节段的旋转运 动范围相当大，占整个颈椎旋转度的40— 50%，因上部颈椎管相对较大，虽旋转轴靠 近脊髓，但一般不会损伤脊髓，其余50— 60%由下颈段提供。通常是最初旋转的45º发 生在寰枢关节。然后是下颈椎参与旋转。
1.颈椎的运动 由于颈椎椎间盘相对较厚，且无肋骨支 撑的原因，颈椎是脊柱活动最大的部分，根 据功能、解剖特点，颈椎分为：(1)上颈椎(枕 一寰一枢复合体) (2)下颈椎(C5—T1 ) (3)中间 部位是中颈椎(C2—C5)三部分。
枕一寰一枢复合体，是人体最复杂 的关节，解剖结构，运动性能都较独 特。包括枕寰关节和寰枢关节。
（三）脊柱的运动范围
脊柱各部的运动性质和范围，取决于椎 间盘的厚度，椎骨的形态，椎体之间连接的 紧密程度及脊柱周围参与运动的肌肉。此外 还与性别、年龄有关。总的说来，椎间盘的 相对厚度较大，关节突关节的关节囊松弛， 则有利于提高脊柱的运动性能；颈段、腰段 脊柱、比胸段脊柱运动性能更为广泛，故颈 腰段脊柱也是易受损伤的部位。
中段颈椎的侧 屈运动范围基本 相同，下段颈椎 侧屈运动范围则 从上到下逐渐减 小屈伸运动和旋 转运动以C4—C5和 C5—C6节段范围最 大，向下逐渐减 小。
在中、下部颈椎，各种运动形式存在着 共轭现象，尤其是侧屈运动伴随旋转运动， 即侧屈时棘突转向凸侧，如作头向左的侧屈 活动时(或脊柱侧弯时)，棘突必然转向右侧。 这种共轭现象对了解颈椎小关节错位或脱位 有重要意义。当外伤暴力导致关节超越正常 活动范围时，将使一侧小关节突过分移向尾 侧，另一侧的关节突过分移向头侧并导致单 侧小关节错位或脱位。整脊颈椎手法复位可 根据此现象。不同节段颈椎侧屈时所伴随的 旋转角度不同，在C2每侧屈3º，伴有2º旋转， 在C7每侧屈7.5º，伴旋转1º；从C2—C7,伴随 侧屈的旋转度从上到下逐渐降低，这可能与 小关节面倾斜度从上而下逐渐增加有关。
脊柱运动及生物力学
脊柱为人体的中轴支柱，是躯干的活动中
心和力的传递枢纽，能够承受挤压、牵拉、 弯曲、旋转应力。由于人体的直立姿势产生 了脊柱的生理性弯曲，即：颈曲、腰曲凸向 前、胸曲、骶曲凸向后，使脊柱的载负和灵 活性都相应增加，这样脊柱就成为力学结构 上一个极主要的部位。当作用于脊柱的力的 规律发生变化时，就会发生脊柱相关疾病。 因此对脊柱生物力学进行分析和研究，对脊 柱相关疾病的预防、诊断、治疗具有非常重 要的意义。
黑线成人<3mm 儿童<4mm 夹角<17度
中段颈椎的侧屈运动范围基本相同， 下段颈椎侧屈运动范围则从上到下逐渐 减小，侧屈运动的运动轴位于下位颈椎 椎体中部；屈伸运动和旋转运动以C4— C5和C5—C6节段范围最大，向下逐渐减小， 其运动轴位于下位椎体的前部，但C5— C6和C6—C7 在半屈—中立—半伸范围内 的活动度明显大于C3—C4和 C4—C5 ，这 一活动范围恰好在日常生活中使用最多， 这或许是 C5—C6与 C6—C7退行性改变发 生最早、最重的原因。

躯干侧屈 活动位于胸段 与腰段脊柱。
颈椎和上胸 椎侧屈时伴有旋 转，棘突转向侧 屈的凸侧；
腰段则 相反，侧 屈时棘突 转向侧屈 的凹侧。
综上所述，脊柱在一个轴的平移，常
伴随同一轴上的旋转，或脊柱在一个轴上 的旋转和平移必然同时伴有另一轴旋转和 平移运动的现象。这就是脊三个运动轴的旋转， 包括屈伸运动、侧屈运动、旋 转运动和环转运动。
(二)、脊柱运动的特点
脊柱的所有运动是多个活动节段联合运动的结果。 由于椎间盘和小关节存在，使脊柱能沿冠状轴（前屈后 伸）、矢状轴（左右侧弯）、纵轴（轴向旋转）活动。 由于小关节排列方向不同，不同节段的活动幅度也各不 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；胸椎的小关节面呈额状位，加 之胸廓存在，使其活动受到一定限制；腰椎小关节面与 冠状面呈45º，与横截面呈90º，其屈伸活动幅度从上到 下逐渐增大，旋转活动幅度则受限。脊柱屈曲的最初 50º－60º，主要发生在下腰段，进一步前屈则需要骨盆 的前倾。躯干的侧屈主要位于胸段与腰椎脊柱。颈椎和 上胸椎的侧屈时伴有旋转。