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脊柱的力学改变与腰痛

2021.10.05 1130阅读 评论数 1 27
腰痛是一种常见的临床综合征，它包括一组疾病。据国内的一组资料表明，重工业工人的腰痛发病率为26.6%，而翻砂工人的腰痛发病率则高达60.9%，腰痛就诊的病人占骨科门诊的1/3左右。腰痛的原因而多，有内科疾病引起的、外科疾病引起的，但发病率最高、影响劳动出勤率最大的还是腰部软组织劳损和腰椎间盘突出症而引起的腰痛，总的说来都是因为生活和工作中姿势不良而引起的腰痛，本文就因姿势不良而致脊柱力学平衡失衡而造成的腰痛及其发病机理作一分析和讨论。

（一）脊柱负重的生物力学平衡：
    人体站立时犹如一根竖直的杆，其前、后、左、右均有力量相等、方向相反的力量来维持脊柱的平衡。脊柱的屈肌（如腹直肌，腹内、外斜肌、腰方肌和腰大肌等）与脊柱的伸肌（如骶棘肌、多裂肌等）相互平衡，脊柱两侧的屈肌也存在着这种力学的平衡，在脊柱运动过程中，这两种平衡的力学因素相互配合，相辅相成，非常协调地完成脊柱的生理功能，这就是脊柱运动的平衡机理。
（二）脊柱负重的杠杆现象：
    人在工作中负重时，脊柱的运动具有杠杆现象，如在搬取重物时以椎体为力的支点，以腰背肌为动力，力矩仅仅是肌肉附着的骨性凸起，在椎体后长约5cm，而力臂是重物在椎体前到重物的距离长约50m，这种一头长、一头短的杠杆机制，使腰背肌完成功能动作时，要付出巨大的能量。
（三）脊柱周围韧带和小关节动力学作用：
    当肌肉使脊柱屈伸后，韧带作为肌肉的后备力量，可以使脊柱较长时间地维持于该位置，以补充肌肉力量的不足，同时可防止脊柱的过屈、过伸，发挥其控制和保护功能。脊柱的各种小关节作为脊柱运动和定向力的调节和方向控制器，具有适应脊柱各种方向运动的排列方式来维持和协助完成脊柱运动过程中的各种力学平衡。

（四）腰椎间盘的力学调节作用：
    椎间盘位于两椎体之间，它允许椎体间有滚动式运动，却限制其扭转和滑动，并能缓冲外力，吸收震荡。髓核的半流体性质又可随外力作用而改变其位置和形状，并将外力平均地传递到下位椎体。
（五）腰痛的发生与脊柱力学失衡：
    人在出生后，为适应直立行走，脊柱出现了几个生理弯曲，以符合其支撑体重的要求，这种S型的形状和作用其上的各力量的平衡关系，保证了人体直立起来参与各种日常生活和生产活动，所以一旦这种平衡关系被打破或受到干扰，就会发生脊柱的功能紊乱引起疼痛。

1、脊柱的静力平衡失调与腰痛：人体直立时，脊柱的伸、屈肌力量正常时力量相等、方向相反，这种静力平衡可因某些因素而被破坏，如某些体胖的患者，腹壁脂肪增多，脊柱的屈肌一腹部的前部肌肉因重力的牵扯，日久必致一定程度的减损，从而破坏了伸、屈肌的力学平衡，此时腰背肌的伸肌力量相对增强，腰椎

生理前凸增大，导致小关节更加相互挤压，椎体间的力量传递亦可改变经路，使外力、重力过多地通过椎体、椎间盘后部而传递，久之必然导致小关节的损伤，关节滑膜和关节面均可产生劳损，椎体和椎间盘均可过早地退变。椎体周围各种韧带亦可出现松弛和损伤从而使脊柱不稳定，这种恶性循环，其必然结果就是腰痛的发生。
2、脊柱动力学的改变与腰痛：在人们搬取重物时，随着脊柱的弯曲和伸直存在着如前所述的杠杆现象，正常时这种杠杆的平衡靠背部肌肉的剧烈收缩和屈肌的协调来完成其不产生肌肉劳损和损伤的关键，在于工作时的正确姿势和心理上的胸有成竹。一旦姿势不良的习惯长期得不到纠正，这种一头长、一头短的不公平杠杆，久之就会使腰背部肌肉发达继而劳损，腰前突加大导致

腰痛。病理生理学还证明，除严重创伤外，因反复的轻微外力所造成的的损害可较早地累及椎间盘，使纤维环一定程度的磨损，髓核部分水份丢失，由量变到质变导致间盘变性，椎间隙变窄，从而影响了腰脊柱的力学平衡，可出现一系列的病理改变，如腰椎间盘突出、小关节劳损、椎体骨质增生等，均可使腰痛加重。
    以上讨论的腰痛机制只是从其力学角度的分析，当然腰痛的机制尚涉及到神经、血液循环等其它方面的机理，本文未加以阐述。
（六）腰痛的预防和治疗：
    腰痛的治疗方法和措施很多，其中疗效显著者有之，本文只是从力学角度简谈一下腰痛的预防和治疗。如前所述脊柱的力学失衡最终会导致腰痛的发生，而这种力学的失衡客观上可见到腰前凸的增大，所以说腰凸的改变加腰痛的发生具有密切关系，所以在预防和治疗时要采取尽量能减少腰前凸的方式。


1、日常生活中采取无痛姿势并养成习惯：所谓无痛姿势就是尽量减少腰前凸的姿势，也就是坐、立、行和劳动时者应讲究姿势预防和减少腰痛。
2、腰痛患者应尽量避免作一些能增加腰前凸的活动，有效的方法就是增强腹部肌肉的力量，以期能尽量减少腰前凸，而缓解腰痛，所以本人认为大多数医生指导患者所作背肌的锻炼方法是错误的，因为强壮的背肌会造成腰椎相互挤压而使腰痛加重恶化。
    总之腰痛病因复杂，诊断和治疗均有一定的困难，加上医生对其严重性的认识不足，使腰痛长期以来一直妨碍着人们的心身健康，本文的讨论仅是供同道的参考，望予以指正。
——转载《首届颈肩腰腿痛学术会议》论文荟萃

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