稳定性训练

腰椎运动节段
运动节段
Disc
左侧视图
L1
L2
L3
矢状面
L4
L5
腰椎节段稳定性的评价标准
基于离体研究制定的标准: （1）a sagittal-plane translation of at least 3 mm, or 9% of the vertebral body width, on either a flexion or extension radiograph； （2）a sagittal-plane rotation of greater than 9 degrees for the lumbar motion segments between L1 and L5. 基于在体研究制定的标准: （1） 4 to 4.5 mm, or 10% to 15% of vertebral body width, of sagittalplane translation. （2）Thresholds for rotational instability, greater than 15 degrees at L1 to L4, greater than 20 degrees at L4-5, and greater than 25 degrees at L5-S1 临床诊断标准: （1） a loss of joint stiffness (Pope & Panjabi, 1985; McGill et. al., 2003) （2）excessive range of motion (Posner et.al., 1982; Farfan & Gracovetsky, 1984) （3）abnormal motion patterns (Panjabi, 2003).
被动亚系
主动亚系
Neutral Zone概念
Neutral position:总内应力（活动阻力）保持最小值状态的脊柱节段位置 Neutral Zone：处于Neutral Position的脊柱节段活动范围，属于生理性活动范围的一部分，此时脊柱节段活 动的内部阻力较小 Elastic Zone：从NZ到脊柱阶段活动极限范围之间区域，属于数量性活动范围的一部分，此时脊柱节段活动会 遇到较大的内部阻力 在NZ区间，被动亚系不参与脊柱稳定性维持，此刻的脊柱稳定性取决于局部肌肉（local muscle）活动的维系； 在EZ区间，被动亚系参与脊柱稳定性维持。主动亚系在维持脊柱稳定方面发挥两个方面的作用：To provide stiffness or control of spinal motion through the NZ； Proprioceptive feedback via GTOs and muscle spindles Panjabi研究发现，在脊柱损伤、关节退化或者相关的稳定性结构改变时，脊柱的NZ活动范围增加
运动肌
位于背部浅层 梭状（fusiform） 快肌为主 爆发性活动时激活 优先募集 缩短和紧张 在大于40％MVC条件下激活
腰部“Local”和“Global”肌肉
膈肌
"Global" muBaidu Nhomakorabeacles
•腹直肌 • 腹内外斜肌 •竖脊肌 •腰方肌
"Local" muscles •腹横肌 • 多裂肌 •腰大肌
腰椎稳定性训练
（ Therapeutic Training for Lumbar Stability ）
内容提要
脊柱稳定性及其影响因素 神经－肌肉功能的变化 腰椎稳定性的主动运动康复
脊柱稳定性及其影响因素
脊柱与运动节段
人体脊柱(spin)由7个颈椎（C）、12个胸椎（T）、5个腰 椎（L）和尾骶锥组成，侧面看颈椎前突、胸椎后突和腰椎 前突。脊柱的主要功能是保护脊髓、承重和支持躯干运动 运动节段（motor segment，MS）是脊柱的基本功能单位 （functional spinal unit,FSU）,它是由相邻的两节脊椎 及其之间的锥间盘、关节突和韧带等构成。
脊柱稳定性
Write等（1987）最先提出脊柱稳定性的概 念，认为在生理条件下脊柱各结构能够维 持其与锥体之间的正常位置关系，不会引 起脊髓或者脊神经根的压迫和损害，称为 “临床稳定”（clinical stability）， 而当脊柱丧失这一功能时，叫作“临床不 稳定”（ clinical instability ） 生理情况下脊柱活动受到各种外部载荷 （外力）和内部载荷（应力）的作用，由 此产生相应的锥体位移和脊柱活动。生理 条件下，脊柱锥体或MS不会产生异常位移， 从而保证了脊柱的结构稳定 目前医学领域对脊柱稳定性的理解包含两 个层面的意义，一是从力学上特指运动节 段刚度下降，活动度增加，与稳定的脊柱 相比，在同样负荷作用下容易发生更大的 位移；二是从医学角度特指脊柱过度活动 可以导致疼痛、潜在的脊柱变形和神经组 织受压损伤。前者时后者的基础，后者是 前者的反映
腰椎
腰椎由5个椎骨组成。相邻的两个椎体、椎 间盘、小关节和韧带组成一个运动节段 躯干活动时，腰椎节段间可以产生相对位移 和旋转，前者是由剪切力引起的一种相邻椎 体间的平行移动，而后者则是由扭转力引起 的椎体围绕某一轴线的旋转运动。躯干活动 时可以引起各腰椎节段在各个运动轴面上产 生相应的运动，例如躯干前屈可以引起腰椎 在矢状面的位移和额状面上的前旋 正常情况下，腰椎各个节段协调运动以保持 腰椎的稳定性，外力作用下产生部分节段的 过度运动称为“腰椎不稳”（lumbar instability），腰椎不稳是引发疼痛以及腰椎 结构性和功能性变化的重要原因
骨盆底部
多裂肌（multifidus）
Elastic zone Neutral zone
锥体负荷－位移关系曲线
锥体活动度的球碗模型
被动亚系 （The passive subsystem）
被动亚系主要由锥体（vertabral bodies）、椎骨关节突（Zygapophyseal joint）和关节囊、 脊柱韧带（spine ligaments）等成分组成，各个组成部分对脊柱稳定性的相对作用均得到了 系统的研究 躯干前屈过程中，后韧带（Posterior ligaments）、椎骨关节突及其关节囊和椎间盘是主要的 稳定性维系结构 躯干后伸过程中，前纵韧带（anterior longitudinal ligament）、纤维环（annulus fibrosus） 前部纤维和椎骨关节突是主要的稳定性维系结构 水平旋转运动中脊柱的稳定性主要由椎间盘和椎骨关节突维系； 侧屈过程中脊柱稳定性的研究较少，可能与锥体间韧带作用有关 在脊柱ROM的NZ区域，被动亚系还可作为本体感受器，感受锥体位置的变化，为神经控制亚 系提供反馈信息。其感受器主要位于椎间盘、韧带和关节面上。被动亚系损伤可以增大NZ区 间的范围，提高对神经控制亚系活动的要求，以避免节段不稳定的发展
Bergmark（1989）还根据肌肉解剖位置的差异， 将背部肌肉分为局部肌肉和全局肌肉 局部肌肉通常均起源于脊椎，它们的活动控制脊 柱的弯曲度和维持脊柱的机械稳定性； 全局肌肉一般连接胸廓和骨盆，这些肌肉收缩通 常可以产生较大的力量
稳定肌与运动肌比较
稳定肌
位于背部深层 腱膜状（aponeurotic） 慢肌为主 耐力活动时激活 选择性弱化 募集较差，可以被抑制 在30－40％MVC条件下激活
肌肉的稳定性控制
“A significant decrease in the capacity of the stabilising system to maintain the intervertebral neutral zone within the physiological limits which results in pain and disability” Panjabi, 1992
神经控制亚系 （The neural control subsystem ）
神经控制亚系主要接受来自主动亚系 和被动亚系的反馈信息，判断用以维 持脊柱稳定性的特异性需要，然后启 动相关肌肉的活动，实现稳定性控制 的作用。研究发现，神经控制亚系功 能障碍是其他脊柱结构损害的危险因 子。此外，一次损伤后神经控制功能 没能得到彻底康复也可以使得再次损 伤的危险性提高 研究发现，神经控制亚系能够预测即 将发生的肢体运动，然后启动相关肌 肉活动来保持肌肉稳定性，如在上肢 运动发生之前多裂肌和腹横肌活动先 行启动。而LBP患者这些肌肉的启动 时间相对较晚，表现出明显的神经控 制功能障碍 LBP患者腰部脊柱稳定性的神经控制 功能较差且在初期损伤后的功能恢复 不能自动进行，需要采用特殊的方法 加以训练
主动亚系由肌肉和肌腱组成，它们与神经控制亚系协 同活动，共同维系脊柱在NZ区间的稳定性。采用去除 肌肉的实验证明，缺乏相应的肌肉的支持，腰椎可以 在及其轻度的负载之下就会变得非常不稳定 深部非节段性和表面多节段性肌肉对脊柱稳定性的作 用是目前研究的热点 －单节段肌肉如横突间肌（Intertransversarii ）和棘突 间肌（Interspinalis ），因其肌肉体积小、位置靠近 脊柱旋转运动的中心且肌梭密度高，故主要作为张力 传感器，为神经控制亚系提供脊柱姿势和运动状态的 反馈信息 －体积较大的多节段肌肉主要参与脊柱运动的运动及其 控制。腰部竖脊肌（ lumbar erector spinae ）是完成 搬举（lifting）动作的主要背伸肌肉；旋转运动主要由 腹斜肌（oblique abdomina）l收缩完成；而腰部节段 运动控制主要由腰部多裂肌活动完成，用以控制搬举 和旋转运动的腰椎节段稳定性；额状面脊柱运动的稳 定性研究较少，一般认为主要与腰方肌（quadratus lumborum）活动有关 腹部肌肉与脊柱稳定性的关系尚未定论。有研究认为 腹肌因其收缩活动能够增加腹内压和提高腰背筋膜 （Lumbodorsal fascia）张力而在维持背伸运动中发挥 主要作用，但也有研究指出这种作用不可能长时间维 持。目前研究认为，腹肌是躯干前屈和旋转的运动肌。 腹斜肌和腹横肌主要通过形成脊柱硬拄（rigid cylinder）和增强脊柱韧性（stiffness）的机制参与脊 柱稳定性的维持。
Supraspinous Ligament Anterior Longitudinal Ligament (ALL) Posterior Longitudinal Ligament (PLL) Ligamentum Flavum Interspinous Ligament
主动亚系 （The active subsystem）
稳定性－疼痛关系的球碗模型
Concept of neutral zone
Concept of instability
Muscular control of instability
稳定肌（stabilisor）与运动肌（mobilisor） 局部肌肉（Local）与全局肌肉（Global）
Rood(1972)根据功能的不同，将背部肌肉 区分为稳定肌和运动肌两类 稳定肌通常位于深部、具有单关节或者单一 节段分布、通过离心收缩控制锥体活动和具 有静态保持能力； 运动肌一般位于表层、具有双关节或者多关 节分布、通过向心收缩控制锥体的运动和产 生功率
腰椎稳定性简易检测方法
影响脊柱稳定性的因素
神经控制亚系 Panjabi的脊柱稳定性“三亚系模型” （1992年）：被动亚系（韧带和骨 骼）、主动亚系（肌肉）和神经控 制亚系（反馈和控制） 被动亚系特指关节和韧带结构；主 动亚系特指相关肌肉；控制亚系特 指神经肌肉运动控制系统，它可以 接受来自脊柱稳定性有关肌肉的信 息，然后控制主动亚系的有关肌肉 活动，参与稳定型维持 根据Panjabi的观点，三个亚系分别 是维持脊柱稳定性的三个独立性因 素，通常某一因素的“亏损” （deficit），可以由其它要素加以 代偿。而各个亚系之间的功能无法 代偿的时候，往往会造成脊柱稳定 性破坏，形成下腰背痛