脊柱運(yùn)動(dòng)-脊柱的功能解剖（人體運(yùn)動(dòng)學(xué)）

關(guān)節(jié)突和韌帶是上位椎骨的下關(guān)節(jié)突與下位椎骨的上關(guān)節(jié)突之間的關(guān)節(jié)。屬于平面關(guān)節(jié)，而關(guān)節(jié)面不同的方向影響著脊柱不同節(jié)段的運(yùn)動(dòng)。1關(guān)節(jié)突水平關(guān)節(jié)面：產(chǎn)生軸向旋轉(zhuǎn)垂直關(guān)節(jié)面(矢狀面或冠狀面)：抑制垂直旋轉(zhuǎn)大多數(shù)關(guān)節(jié)面的位置介于水平和垂直之間1關(guān)節(jié)突下頸椎的關(guān)節(jié)面與冠狀面平行，與水平面呈45°，允許頸椎發(fā)生前屈、后伸、側(cè)彎、旋轉(zhuǎn)和一定程度的屈伸。1關(guān)節(jié)突腰椎關(guān)節(jié)面與水平面垂直，與冠狀面呈45°，允許前屈、后伸和側(cè)彎，但限制旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。1關(guān)節(jié)突除引導(dǎo)節(jié)段運(yùn)動(dòng)外，關(guān)節(jié)突還承受不同類型的負(fù)荷，如壓縮、拉伸、剪切、扭轉(zhuǎn)等，其承受負(fù)荷的多少因脊柱運(yùn)動(dòng)而不同。1關(guān)節(jié)突后伸時(shí)關(guān)節(jié)突的負(fù)荷最大，占總負(fù)荷的30%（另外70%由椎間盤負(fù)荷）。腰椎前屈至最大限度時(shí)所產(chǎn)生的拉伸負(fù)荷有39%由關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)來(lái)承受。1關(guān)節(jié)突當(dāng)腰椎承受剪切負(fù)荷時(shí)，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)大約承受了總負(fù)荷的1/3，其余2/3則由椎間盤承受。由于椎間盤的彈性受負(fù)荷后發(fā)生蠕變和松弛，這樣幾乎所有的剪切負(fù)荷均由關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)承受，而附著于椎弓后方的肌收縮使上、下關(guān)節(jié)突相互靠攏，又在關(guān)節(jié)面上產(chǎn)生了較大的作用力，但在承受向前的剪切負(fù)荷時(shí)不起主要作用。1關(guān)節(jié)突腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的軸向旋轉(zhuǎn)范圍很小，約1°。當(dāng)軸向旋轉(zhuǎn)范圍超過(guò)1°～3°時(shí)即可造成關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的破壞。因此，限制腰椎的軸向旋轉(zhuǎn)活動(dòng)是腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的主要功能。2脊柱韌帶限制脊柱運(yùn)動(dòng)保持脊柱生理彎曲通過(guò)穩(wěn)定脊柱保護(hù)脆弱的脊髓和脊神經(jīng)根2脊柱韌帶黃韌帶附著點(diǎn)：相鄰椎板之間。功能：限制屈曲，防止過(guò)度壓縮力損傷椎間盤。在腰椎區(qū)最厚，含有高比例的黃色彈力蛋白，緊鄰脊髓后方，脊柱過(guò)伸時(shí)黃韌帶可向椎管內(nèi)凸并壓迫脊髓。2脊柱韌帶?前縱韌帶附著點(diǎn)：位于枕骨基底至骶骨的脊柱全長(zhǎng)前表面。功能：限制脊柱伸展或過(guò)度前凸，加強(qiáng)椎間盤前方及脊柱的穩(wěn)定性。顱骨部窄、尾端寬，在腰椎最發(fā)達(dá)，拉伸強(qiáng)度是后縱韌帶的兩倍左右。2脊柱韌帶

后縱韌帶附著點(diǎn)：位于C2至骶骨間的脊柱全長(zhǎng)后表面。功能：限制屈曲，加強(qiáng)椎間盤后方及脊柱的穩(wěn)定性。位于椎管內(nèi)脊髓的前方，細(xì)長(zhǎng)的腰椎部減弱了控制椎間盤向后膨出的能力。2脊柱韌帶

棘間韌帶附著點(diǎn)：從C7到骶骨之間的相鄰棘突。功能：限制屈曲。棘上韌帶在頭頸部的延伸為項(xiàng)韌帶，為頭頸肌肉提供正中線附著點(diǎn)，為頭部運(yùn)動(dòng)提供支持。腰椎過(guò)屈損傷時(shí)最先發(fā)生斷裂的結(jié)構(gòu)是棘上和棘間韌帶。2脊柱韌帶

關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)囊韌帶附著點(diǎn)：包繞每一個(gè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)。功能：加強(qiáng)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)穩(wěn)定性。中立位時(shí)松弛，其它所有姿勢(shì)均拉緊。頸椎區(qū)較薄，腰椎區(qū)厚韌2脊柱韌帶力學(xué)特性承擔(dān)脊柱的大部分牽拉載荷，當(dāng)載荷方向與纖維方向一致時(shí)，韌帶承載能力最強(qiáng)。當(dāng)脊柱運(yùn)動(dòng)節(jié)段承受不同的力和力矩時(shí)，相應(yīng)的韌帶被拉伸，并對(duì)運(yùn)動(dòng)節(jié)段起穩(wěn)定作用。2脊柱韌帶力學(xué)特性脊柱韌帶有多種功能：首先，韌帶允許兩椎體間有充分的生理活動(dòng)又保持一定姿勢(shì)，并使維持姿勢(shì)的能量消耗至最低程度；其次，通過(guò)將脊柱運(yùn)動(dòng)限制在恰當(dāng)?shù)纳矸秶鷥?nèi)以及吸收能量，對(duì)脊柱提供保護(hù)；最后，在高載荷、高速度加載外力下，通過(guò)限制位移，吸收能量來(lái)保護(hù)脊髓免受損傷。脊柱韌帶中，前縱韌帶和小關(guān)節(jié)囊最強(qiáng)，棘間韌帶和后縱韌帶最弱。椎體和椎間盤主要由多孔的松質(zhì)骨構(gòu)成，周圍的密質(zhì)骨較薄。松質(zhì)骨的骨小梁是按縱橫主應(yīng)力跡線方向分布。椎體是椎骨受力的主體，所以椎體背側(cè)呈凹型。1椎體在壓縮載荷作用下，椎體內(nèi)同時(shí)產(chǎn)生壓應(yīng)力及張應(yīng)力壓應(yīng)力最大部位的骨小梁垂直方向排列承受張應(yīng)力的水平柱很薄，呈極度各向異性。1椎體松質(zhì)骨具有承重以及分散應(yīng)力的作用，并且通過(guò)形成封閉腔室加強(qiáng)多孔材料（松質(zhì)骨）的硬化效應(yīng)，可承受椎體應(yīng)力的45%～75%。1椎體椎間盤切除后椎體應(yīng)力分布紊亂，應(yīng)力集中發(fā)生在椎體的后側(cè)，而中央部分的應(yīng)力集中部位雖與正常時(shí)相同，但應(yīng)力水平都明顯下降。1椎體椎體的強(qiáng)度隨年齡的增長(zhǎng)而降低，特別是在40歲以后，發(fā)生明顯的降低。2椎間盤連結(jié)相鄰兩個(gè)椎體的纖維軟骨盤使椎體可以下降和彎曲承受來(lái)自相鄰椎體的擠壓與剪切、彎曲載荷的作用既有硬度，又有韌性2椎間盤纖維環(huán)70%為水，有大量的膠原和蛋白多糖纖維環(huán)約由20層纖維層逐層積累而成，纖維層間的連接復(fù)雜，在重疊排列中存在細(xì)微的中斷，這種中斷在椎間盤的后外側(cè)發(fā)生頻率最高，可能是此部位存在較高的應(yīng)力和應(yīng)變。2椎間盤

椎間盤中央是髓核，它是柔軟而富有彈性的膠凍樣物質(zhì)，包含了90%的水、大量的蛋白多糖、膠原和其他的基質(zhì)蛋白。髓核2椎間盤當(dāng)受到壓縮時(shí)，就會(huì)向周圍膨出：一方面這種放射狀膨出被周圍纖維環(huán)所約束另一方面，這種膨出也從內(nèi)側(cè)支撐了纖維環(huán)，使其防止向內(nèi)側(cè)彎曲而降低剛度。

纖維環(huán)與髓核的協(xié)作性結(jié)合維持了椎間盤的剛度以抵抗壓力負(fù)荷，也使椎體間存在一定的活動(dòng)度。髓核2椎間盤存在于椎間盤的上下面的軟骨層將椎間盤固定于各自的椎體上含水70%～80%，組織干重的7%是蛋白多糖髓核的營(yíng)養(yǎng)主要通過(guò)軟骨終板的彌散作用從椎體血供中獲得軟骨終板2椎間盤力學(xué)特性纖維環(huán)均勻向四周膨出，負(fù)荷被緩沖，即使在很高的載荷下，