第五章 关节运动脊柱运动

岳阳中西医结合医院张宏 第五章关节运动 运动学基础 目录 上肢关节运动下肢关节运动脊柱运动 重点与难点 重点 上下肢主要关节的运动轴 运动学和静力学分析 足弓的分类及生物力学特性 脊柱的关节运动及主动肌与限制因素难点 诸关节肌的拉力线同运动轴的关系 脊柱运动 三 脊柱的组成结构 椎体椎间盘韧带肌组织基本力学单位 脊柱功能单位 两节椎体椎间软组织 一 脊柱生物力学 脊柱运动学 静力学 平衡状态下的脊柱的载荷 动力学 运动中作用于脊柱的载荷 运动力学脊柱稳定性 维持自身结构正常形变的能力 平衡状态下 治疗方法的选择患者的术后康复 脊柱运动 偶联运动影响因素 胸廓骨盆自由度 X轴的前后平移沿Y轴的左右平移沿Z轴的上下平移绕X轴的旋转 侧屈 绕Y轴的旋转 屈曲和伸展 绕Z轴的旋转 脊柱运动的主要特点 共轭现象同时发生在同一轴上的平移和旋转活动 或是在一个轴上的旋转或平移活动必然伴有另一轴上的旋转或平移活动的现象各方向上的运动均有其固定的共轭运动病理表现 共轭运动的方式运动幅度 一 脊柱各组成部分的力学特性 1 椎体 受力主体 压应力松质骨骨小梁 张应力周围皮质骨承重 分散应力年龄椎体的强度 一 脊柱各组成部分的力学特性 2 椎间盘纤维软骨盘缓冲作用结构 纤维环70 水 胶原 蛋白多糖多纤维层 细微的中断较高的应力和应变髓核90 水 蛋白多糖 胶原 基质蛋白防止向内侧弯曲软骨终板70 80 水 蛋白多糖完成上下椎体间的结合弥散作用提供髓核营养 椎间盘病理表现 椎间盘突出主要的原因是椎间盘内的压力分布不均匀椎间盘老化 退变的特征 椎间盘成分 结构和功能特异性改变椎间盘的承载能力 传递能力下降脊柱的功能性退化 可能性的损伤 一 脊柱各组成部分的力学特性 3 椎弓根和关节突椎弓根 椎弓峡部应力集中区域关节突椎间关节的关节面方向脊柱节段活动类型承受不同类型负荷 引导 一 脊柱各组成部分的力学特性 4 脊柱韧带限制脊柱运动及保持脊柱生理弯曲 并通过稳定脊柱保护脆弱的脊髓和脊神经根 1 黄韧带脊髓后侧脊柱屈曲时提供阻力 2 前纵韧带枕骨底部及椎体前面协助脊柱自然前凸程度 3 后纵韧带椎体后表面脊柱屈曲时紧绷 4 棘间韧带填充相邻棘突限制邻近棘突的分离 5 关节囊韧带关节表面的边缘导向椎间特定方向运动 一 脊柱各组成部分的力学特性 5 肌组织主动肌引发活动拮抗肌控制 调节活动前组腹外斜肌 腹内斜肌 腹横肌 腹直肌等后组深层 棘间肌 横突间肌 回旋肌等中间层 多裂肌浅层 竖棘肌 髂肋肌 最长肌 棘肌 二 脊柱生理弯曲及功能 4个生理曲度 呈 S 型 功能 增加了脊柱缓冲震荡的能力加强直立姿势的稳定性腰凸对负重和维持腰部稳定很重要胸段和骶尾段屈曲增加了胸 盆腔的容积 为内脏提供活动空间 二 颈椎运动 一 颈椎的功能解剖解剖特点 横突中有横突孔的存在 第3至第6颈椎形态相似 称为典型颈椎 由椎体 椎弓及突起组成 二 颈椎运动 一 颈椎的功能解剖第1 2颈椎及第7颈椎形态较特殊 第1颈椎 寰椎 呈环形 无椎体 棘突 和关节突 由一对侧块 一对横突和前后两弓组成 第2颈椎 枢椎 齿突在其椎体上方突起有枢纽的作用 除齿突以外 枢椎的外形与普通椎体相似 椎体 前弓 后弓 齿突凹 上关节面 横突孔 齿突 上关节面 横突孔 椎孔 棘突 侧块 侧块 第1颈椎 寰椎 第2颈椎 枢椎 一 颈椎的功能解剖第1 2颈椎及第7颈椎形态较特殊 第7颈椎 隆椎 棘突特别长 末端肥厚且不分叉 当头前屈时 该椎体棘突高高隆起 易于触及 常作为计数椎骨序数的标志 二 颈椎运动 二 颈椎运动 二 颈椎运动学 二 颈椎运动 二 颈椎运动学从运动学角度将其分为上颈椎和下颈椎 上颈椎 包括从枕部到寰椎 枢椎 统称枕寰枢复合关节 主要功能 旋转颈椎和头枕部 下颈椎 从第3颈椎到第7颈椎 主要功能 完成颈椎的屈伸运动和侧屈运动 二 颈椎运动学 1 上颈椎关节运动 1 屈伸运动 寰枕关节的屈伸运动 寰枕关节后伸可造成寰枕后膜对椎动脉产生切割挤压 引起椎动脉枕段压迫 寰枢关节的屈伸运动 寰枢关节屈伸运动时 受到寰椎横韧带对齿突的约束作用影响 二 颈椎运动学 1 上颈椎关节运动 2 侧屈运动 只发生于寰枕关节 侧屈运动幅度仅为3 枕寰枢复合关节侧屈运动可引起寰椎侧向错位 出现头痛眩晕等慢性症状为主 二 颈椎运动学 1 上颈椎关节运动 3 旋转运动 寰枢关节的旋转运动 主要发生在寰枢关节 单一寰枢关节可产生47 旋转幅度 几乎占整个颈椎旋转幅度的一半 寰枕关节的旋转运动 可看作是寰枢节段旋转运动的延续 二 颈椎运动学 2 下颈椎关节运动 1 前屈运动 限制因素 后纵韧带 后关节囊 棘间韧带 黄韧带及项韧带因拉伸而出现的张力增高 前屈对神经根的影响 前屈时椎间孔上下径扩大 有利于神经根减压 前屈时脊髓及神经根向头端移动 过度前屈又能使已受压迫的神经根张力增高 颈椎过度前屈 二 颈椎运动学 2 下颈椎关节运动 2 后伸运动 限制因素 前纵韧带迅速提高的张力和下一椎骨上关节突与上一椎骨横突的骨质碰撞 颈椎后伸 二 颈椎运动学 2 下颈椎关节运动 3 旋转运动 主要发生在寰枢关节 越往低位 活动节段的旋转幅度越小 限制因素 诸韧带及关节囊的弹性张力 骨性障碍在旋转运动限制中的作用不明显 4 侧屈运动 可使对侧钩椎关节面相互分离 扩大对侧椎间孔 并使椎骨向对侧旋转 指棘突的旋转方向 而对同侧钩椎关节面 椎间孔的作用正好相反 过度侧屈容易对此两种组织产生伤害 三 颈椎的运动力学 脊柱载荷 体重 肌的活动 韧带提供的内在张力 外部载荷 牵引是治疗颈椎病的常用方法 方法因治疗目的而异 三 常见功能障碍 颈椎病是指由于颈椎间盘蜕变 突出 颈椎骨质增生 韧带增厚 钙化等退行性变刺激或压迫其周围的肌肉 血管神经 脊髓引起的一系列症状 颈型 以颈部酸 痛 胀及枕 肩部不适感为主 神经根型 以根性疼痛最为常见 脊髓型 常为单侧或双侧下肢乏力 麻木 颤抖 步态不稳 行走困难 有脚踩棉花的感觉 晚期重者可出现二便失禁 瘫痪 椎动脉型 以头晕 头痛 恶心 呕吐 位置性眩晕 视觉障碍较常见 症状出现与颈椎活动有密切关系 交感型 有交感神经兴奋 抑制症状 如头痛 恶心 呕吐 视物模糊 视力下降 心悸 心律不齐 血压升高 肢体发凉怕冷 局部多汗 耳鸣等以及头晕眼花 心动过缓 血压偏低等 混合型 指两种或两种以上类型同时存在 三 常见功能障碍 颈椎病治疗方法卧床休息 选择合适的枕头 药物治疗 消炎止痛 营养神经等 牵引治疗物理治疗 消炎 活血等 手法治疗 推拿 关节松动术等 运动疗法 通过加强颈背部肌的肌力训练 以保持颈椎的稳定性 通过颈部功能联系 恢复及增进颈椎的活动范围 还可改善颈部血液循环 促进炎症消退 解除肌痉挛 手术治疗等 三 常见功能障碍 颈椎的正确姿势 三 胸椎运动 一 胸椎的功能解剖胸椎共有12节 参与构成胸廓 一个椎骨可以被分为三个部分 前面是椎体 椎骨的主要承重结构 后面是横突 棘突 椎板和关节突 中间由椎弓根连接 体积 介于颈椎和腰椎之间特点 每节各有一对肋骨与之相连 肋骨的后末端通常有肋头 肋颈以及肋结节 二 胸椎运动学 1 屈伸运动上位胸椎 第1 5胸椎 的平均屈伸运动范围为4 中位胸椎 第6 10胸椎 大约有6 下位胸椎 第11 12胸椎和第12胸椎 第1腰椎 约为12 整个胸椎的前屈约为20 45 后伸约为20 45 二 胸椎运动学 2 侧屈运动上 中位胸椎的侧弯运动范围相似 为6 下位胸椎则提高到8 9 整个胸椎的侧屈约为每侧25 30 二 胸椎运动学 3 旋转运动上位胸椎运动范围为8 9 愈往下愈小 在下部胸椎之间各有2 运动幅度 胸椎在水平面上的旋转每侧大约为35 50 胸椎的关节突位于圆周上 三 常见功能障碍 肌筋膜炎 又称肌纤维织炎 是指因寒冷 潮湿 慢性劳损而使肌筋膜及肌组织发生水肿 渗出及纤维性变而出现的一系列临床症状 特点 晨起时疼痛较明显 活动后减轻 长时间工作或劳累后又加重 查体时患部有局限性压痛点 位置常固定在肌的起止点附近或两组不同方向的肌交接处 有时可摸到痛性硬结或痛性条索 治疗上 通常采取休息 按摩 理疗 封闭 贴敷各种止痛膏等治疗措施 四 腰椎运动 一 腰椎的功能解剖腰椎共有5节 为诸椎骨中体积最大的 尤以第4及第3腰椎最大 腰椎的横突厚薄不一 以第3腰椎横突最粗大 腰椎各棘突间的间隙较宽 临床上可于此作腰椎穿刺术 二 腰椎运动学 二 腰椎运动学 1 屈曲运动 1 限制因素 有黄韧带 棘间韧带 棘上韧带 后纵韧带和髂腰韧带的弹性张力 2 对关节突的作用 是以向前移动为主 与中立位相比 屈曲时椎间孔直径将增大 3 对椎间盘的影响 椎间盘的前缘变窄而膨出 椎间盘后缘则增宽而向内凹陷 纤维环后部的张力和压力均显著增加 二 腰椎运动学 腰椎前屈后伸时髓核的变化左图示前屈时椎间盘前方变窄 后方韧带紧张右图示后伸时椎间盘后方变窄 前方韧带紧张 2 后伸 1 限制因素 是前纵韧带的张力和关节突之间 棘突之间的骨性碰撞 髂腰肌紧张能限制骨盆后倾 从而影响腰椎的后伸运动 2 对椎间盘的影响 后伸引起椎间盘的前缘增宽而向内凹陷 二 腰椎运动学 2 后伸 3 对韧带的影响 腰椎后伸可引起后部韧带 如后纵韧带 黄韧带的松弛 4 脊柱滑脱 上位椎体对下位椎体可产生向前方滑脱和向后方滑脱 在测定滑脱的程度时 使用圆规法达到4mm以上或超过椎体的10 以上 方可认为有脊柱滑脱 二 腰椎运动学 3 侧屈运动 1 限制因素 对侧横突间韧带和关节突关节囊的张力 对侧腰方肌和腰大肌则控制和对抗侧屈运动 2 侧屈运动可引起同侧神经根松弛而对侧神经根紧张 腰椎侧屈 二 腰椎运动学 4 旋转运动 1 限制因素 纤维环与旋转运动同向胶原纤维的张力及关节突骨质间的碰撞 2 轴性旋转与脊柱的侧屈之间的共轭关系与颈椎和上胸椎相反 棘突转向凹侧 三 腰椎的运动力学 腰椎载荷 韧带 椎间盘和椎骨 被动承载装置 肌 平衡载荷 前屈放松现象 当脊柱完全屈曲时 原来十分活跃的肌电活动几乎完全静止下来 四 常见功能障碍 腰部劳损 无典型外伤的腰部慢性损伤 诱因 既往有腰部急性扭伤 未及时治疗或治疗不当 长期从事搬运等弯腰工作 腰椎先天畸形的解剖缺陷 外感风寒 气血失调 治疗上 早期注意休息 药物止痛治疗 理疗等 对于不能避免的弯腰搬运重物时要改变姿势 先屈髋 膝关节 作下蹲姿势 腰部挺直再伸直髋膝 五 不同姿势与脊柱载荷 一 站立位人体垂直站立时 由椎体和椎间盘承受了几乎全部的压力 脊柱各段所受的压力从上至下逐渐增加 二 坐位脊柱受到垂直方向的重力作用和它的偏心力矩 还要受到由下肢传来的与偏心力矩方向相反的集中力矩 椎间盘的负荷要比直立位时大 三 卧位人卧位时 脊柱承载约相当于体重25 的压力 相对来说 此时脊柱负荷最轻 五 不同姿势与脊柱载荷 四 姿势与椎间盘压力 五 不同姿势与脊柱载荷 五 不同姿势与脊柱载荷 五 提物的力学分析弯腰提物 腰椎间盘的中心向后移动 后部的纤维板出现向后的力 韧带组织或纤维板就容易受到破坏 下蹲提物 腰椎则不会出现后凸的现象 腰椎间盘均匀受力 韧带受到的力相对也小了 下蹲提重物的方式更加有利于腰椎的保护 小结 脊柱由7块颈椎 12块胸椎 5块腰椎 1块骶骨和1块尾骨 通过23个椎间盘及软组织连接在一起 脊柱有4个生理弯曲 这对维持脊柱的平衡及吸收运动中的能量都极为重要