脊柱的解剖學(xué)

關(guān)于脊柱的解剖學(xué)第2頁,共54頁，星期六，2024年，5月acrobatics第3頁,共54頁，星期六，2024年，5月C5T7L4脊柱的生理曲度脊柱的載荷作用第4頁,共54頁，星期六，2024年，5月沒有脊柱的穩(wěn)定性也就沒有脊柱的正常功能

第5頁,共54頁，星期六，2024年，5月脊柱的穩(wěn)定性內(nèi)源性穩(wěn)定：韌帶和椎間盤。外源性支持：肌肉。第6頁,共54頁，星期六，2024年，5月一、脊柱的解剖學(xué)第7頁,共54頁，星期六，2024年，5月

脊柱的解剖結(jié)構(gòu)由7塊頸椎、12塊胸椎、5塊腰椎及骶骨、尾骨各一塊組成，通過椎間盤和強(qiáng)健的韌帶連接在一起.第8頁,共54頁，星期六，2024年，5月脊柱的功能單位脊柱的功能單位也稱功能單元，即一個(gè)運(yùn)動(dòng)節(jié)段，包括兩個(gè)椎體及兩椎體之間的軟組織。第9頁,共54頁，星期六，2024年，5月1、椎骨的解剖椎體：主要松質(zhì)骨組成,承受壓力的主要部分。椎弓：呈半環(huán)狀,與椎體圍成椎孔。棘突：椎弓向后方發(fā)出的突起。橫突：椎弓向兩側(cè)發(fā)出的突起。關(guān)節(jié)突：椎弓向上、下方發(fā)出的突起。第10頁,共54頁，星期六，2024年，5月第11頁,共54頁，星期六，2024年，5月第12頁,共54頁，星期六，2024年，5月第13頁,共54頁，星期六，2024年，5月第14頁,共54頁，星期六，2024年，5月2、椎骨的連接第15頁,共54頁，星期六，2024年，5月椎間盤位置：位于相鄰的兩個(gè)椎骨之間作用：椎間盤在椎體間起緩沖墊的作用，能吸收、緩沖載荷，并使載荷均勻分布。組成部分：纖維環(huán)：由多層同心圓的纖維軟骨組成。髓核：由膠狀物組成。第16頁,共54頁，星期六，2024年，5月第17頁,共54頁，星期六，2024年，5月韌帶前縱韌帶后縱韌帶黃韌帶棘上韌帶棘間韌帶第18頁,共54頁，星期六，2024年，5月生理作用要保證準(zhǔn)確的生理運(yùn)動(dòng)及固定相鄰椎體的位置姿勢(shì)限制過度的活動(dòng)以保護(hù)脊髓在快速高載荷的創(chuàng)傷環(huán)境中保護(hù)脊髓第19頁,共54頁，星期六，2024年，5月3、關(guān)節(jié)寰枕關(guān)節(jié)：由寰椎和枕骨構(gòu)成，可使頭作前屈、后仰和側(cè)屈運(yùn)動(dòng)。寰樞關(guān)節(jié)：由寰椎和樞椎構(gòu)成，以齒突為軸可使寰椎連同頭部作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)：由相鄰兩個(gè)椎骨的上、下關(guān)節(jié)突組成?；顒?dòng)小。第20頁,共54頁，星期六，2024年，5月第21頁,共54頁，星期六，2024年，5月第22頁,共54頁，星期六，2024年，5月第23頁,共54頁，星期六，2024年，5月二、脊柱的生物力學(xué)第24頁,共54頁，星期六，2024年，5月第25頁,共54頁，星期六，2024年，5月生物力學(xué)是研究生物體或生物材料在機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程中，力和力的作用規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)。（biomechanics）生物力學(xué)是應(yīng)用力學(xué)原理和方法對(duì)生物體中的力學(xué)問題定量研究的生物物理學(xué)分支。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)是用靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的基本原理結(jié)合解剖學(xué)、生理學(xué)研究人體運(yùn)動(dòng)的學(xué)科第26頁,共54頁，星期六，2024年，5月脊柱的生物力學(xué)功能保護(hù)脊髓傳導(dǎo)載荷空間活動(dòng)第27頁,共54頁，星期六，2024年，5月一般說來，椎間盤的壓力載荷相當(dāng)于其上方體重的２～３倍，坐位休息時(shí)，腰椎問盤內(nèi)的壓力為１～１．５ＭＰａ，站位時(shí)減少３０％，側(cè)臥位時(shí)減少５０％，仰臥松弛時(shí)可減少８０％～９０％。第28頁,共54頁，星期六，2024年，5月（一）、椎骨的生物力學(xué)特性最早關(guān)于人類椎骨生物力學(xué)的研究大約是一百年前Messerer對(duì)椎體強(qiáng)度的測(cè)試。

第29頁,共54頁，星期六，2024年，5月1、椎體四十歲以后隨著年齡的增加強(qiáng)度下降。當(dāng)骨組織減少到25%時(shí)，其強(qiáng)度下降50%。第30頁,共54頁，星期六，2024年，5月為了更進(jìn)一步的研究，我們又將椎體細(xì)分為皮質(zhì)骨殼、松質(zhì)骨核以及終板來分析。

椎體的主要負(fù)載部位是皮質(zhì)骨殼還是松質(zhì)骨核？第31頁,共54頁，星期六，2024年，5月多數(shù)生理情況下，椎體承受大部分載荷，這種載荷從椎體上方的軟骨終板，經(jīng)過椎體外殼的皮質(zhì)骨或中部的松質(zhì)骨而傳遞到下方軟骨終板8周時(shí)壓縮椎體骨痂形成，但其抗壓極限強(qiáng)度還不如健椎，12周骨痂完全修復(fù)，抗壓極限強(qiáng)度與健椎同第32頁,共54頁，星期六，2024年，5月＜40y＞40y第33頁,共54頁，星期六，2024年，5月松質(zhì)骨核

在對(duì)椎體松質(zhì)骨強(qiáng)度測(cè)試中，載荷-形變曲線顯示椎體的松質(zhì)骨核可以承受很大的壓縮載荷，斷裂前其形變率高達(dá)9.5%，而相應(yīng)的皮質(zhì)骨的形變率還不足2%；說明椎體損傷首先發(fā)生皮質(zhì)骨斷裂，而不是松質(zhì)骨的顯微骨折。第34頁,共54頁，星期六，2024年，5月終板

終板在脊柱的正常生理活動(dòng)中承受著很大的壓力。終板的斷裂有三種形式：中心型，周圍型，全板斷裂型。

A.中心型：多見沒有蛻變的椎間盤。

B.周圍型：多見于有蛻變的椎間盤。

C.全板斷裂：多發(fā)生于高載荷時(shí)。第35頁,共54頁，星期六，2024年，5月第36頁,共54頁，星期六，2024年，5月2、椎弓到目前為止，還沒有將椎弓做離體的研究。Rolander(1966),Weiss(1975),Lamy(1975)進(jìn)行的三種椎弓載荷方式表明，大部分?jǐn)嗔寻l(fā)生在椎弓根。椎弓根的強(qiáng)度與性別及椎間盤的蛻變與否關(guān)系不大，但會(huì)隨著年齡的增長而減退。第37頁,共54頁，星期六，2024年，5月椎弓不同加載方式的斷裂載荷

第38頁,共54頁，星期六，2024年，5月3、關(guān)節(jié)突在一個(gè)完整的脊柱運(yùn)動(dòng)節(jié)段加載試驗(yàn)中，關(guān)節(jié)突大約承擔(dān)18%的載荷。在脊柱從后伸到前屈的全過程中，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)承擔(dān)的載荷從33%降到0。在極度前屈時(shí)，關(guān)節(jié)突不承擔(dān)載荷，但關(guān)節(jié)囊韌帶受拉。在扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，椎間盤、前后縱韌帶與關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)囊、韌帶各承擔(dān)45%的扭轉(zhuǎn)載荷，余下的10%則由椎間韌帶承擔(dān)。

第39頁,共54頁，星期六，2024年，5月（二）、椎間盤的生物力學(xué)特性第40頁,共54頁，星期六，2024年，5月受壓的特性：在脊柱的運(yùn)動(dòng)節(jié)段壓縮試驗(yàn)中，首先發(fā)生破壞的是椎體而不是椎間盤。受拉的特性：在不同方向的載荷作用下，椎間盤都受張應(yīng)力作用。對(duì)椎間盤的強(qiáng)度測(cè)試表明，椎體前后部位的椎間盤強(qiáng)度比兩側(cè)的高。中間的髓核強(qiáng)度最低第41頁,共54頁，星期六，2024年，5月受彎的特性：彎曲和扭轉(zhuǎn)暴力是椎間盤受損傷的主要原因。通過造影證實(shí)，在脊術(shù)的屈伸活動(dòng)中，髓核并不改變其形狀及位置。受扭的特性：在脊柱運(yùn)動(dòng)節(jié)段軸向受扭轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，扭矩和轉(zhuǎn)角變形之間的關(guān)系曲線呈“S”形。其中3°-12°的扭轉(zhuǎn)部分，扭矩與轉(zhuǎn)角之間存在線性關(guān)系。

第42頁,共54頁，星期六，2024年，5月受剪的特性：椎間盤的水平剪切強(qiáng)度大約為260N每平方毫米。纖維環(huán)的破裂我由于彎曲、扭轉(zhuǎn)和拉伸的綜合作用造成的。單純的剪切暴力很少造成纖維環(huán)破裂。

第43頁,共54頁，星期六，2024年，5月蠕變椎間盤在受載荷時(shí)有蠕變現(xiàn)象。蠕變的特點(diǎn)與椎間盤的蛻變程度有關(guān)，沒有蛻變的椎間盤蠕變很慢，經(jīng)過相當(dāng)長的時(shí)間也能達(dá)到最大變形。蛻變的椎間盤則相反。這表明蛻變的椎間盤吸收沖擊的能力減退，也不能將沖擊均勻地分布到終板。第44頁,共54頁，星期六，2024年，5月滯后椎間盤和脊椎屬粘彈性體，有滯后性能。這是一種保護(hù)機(jī)制。此結(jié)構(gòu)在循環(huán)加載和卸載時(shí)伴有能量損失。滯后與施加的載荷、年齡、椎間盤所處位置及載荷的次數(shù)有關(guān)。第45頁,共54頁，星期六，2024年，5月（三）、脊柱韌帶的生物力學(xué)特性韌帶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)脊柱穩(wěn)定性的影響韌帶的類型：縱韌帶能提高對(duì)平移、脊突間韌帶對(duì)彎曲、旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性韌帶的截面積與其提供的穩(wěn)定性成正比。韌帶離開旋轉(zhuǎn)中心的距離：距離越遠(yuǎn)，提供的穩(wěn)定性越大韌帶作為肌肉的后備力量，補(bǔ)充肌肉力量的不足，同時(shí)可防止脊柱的過屈、過伸、發(fā)揮其控制和保護(hù)功能。第46頁,共54頁，星期六，2024年，5月1、前縱韌帶和后縱韌帶是人體內(nèi)兩條最長的韌帶，對(duì)于穩(wěn)定椎體起著重要的作用。單純的屈伸活動(dòng)不能撕裂它們，其力學(xué)強(qiáng)度隨著年齡的增長而降低，同時(shí)吸收能量的能力也下降。前縱韌帶的強(qiáng)度是后縱韌帶的兩倍

第47頁,共54頁，星期六，2024年，5月2、黃韌帶主要由彈性纖維構(gòu)成，具有較大的彈性。當(dāng)脊柱從完全屈曲突然變成完全背伸時(shí)，高彈性的黃韌帶可以減少脊髓的損傷第48頁,共54頁，星期六，2024年，5月棘間韌帶和棘上韌帶阻止屈曲第49頁,共54頁，星期六，2024年，5月

腰椎第50頁,共54頁，星期六，2024年，5月第51頁,共54頁，星期六，2024年，5月屈曲椎體前緣靠近，后緣分開。剪切力增大。后縱韌帶、黃韌帶等后方韌帶和軟組織受牽伸前縱韌帶等前方結(jié)構(gòu)放松。上下關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面分離。間盤纖維環(huán)前壁放松。間盤纖維環(huán)后壁緊張。椎間盤髓核向后移動(dòng)。椎間孔增大。

第52