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腰部多裂肌| 如同帆船桅杆上的绳索

2016-04-25  秋之怡景



如果说人生

一次经历风雨的

航行,


脊柱像船上的桅杆,

多裂肌是

那桅杆上的绳索。

(港真,诗写的怎么样?)



围绕脊柱的肌肉就像是帆船的桅杆绳索,会扰乱桅杆的微妙平衡。能航行多远,桅杆稳定是关键。


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腰部多裂肌与腰椎稳定性的关系


腰椎稳定性

特指在生理或病理条件下,腰椎椎间盘等结构要素维持其与椎体之间正常位置关系的一种功能状态。


主要由三个在结构上相对独立、功能上相互关联的被动、主动及神经控制要素共同决定,与腰椎的运动、支撑及保护等功能密切相关。



而腰部多裂肌(lumbar multifidus,LM)则因其在维系腰椎稳定性中的特殊作用而倍受关注。


Wilke等研究指出,当椎体中心区间发生相对运动时,约超过2/3以上的脊柱刚度是由多裂肌活动提供的。与其它腰部稳定肌比较,腰部多裂肌具有纤维长度短、横截面积大等特点。


此外腰部多裂肌在单位体积内的质量较大,即在相对狭小的空间里能积聚大量多裂肌纤维。以上结构特点可使其在狭小空间内产生较大收缩力,从而有效维系腰椎稳定性。


解剖结构

腰部多裂肌由5组肌纤维群构成,其肌纤维从各个腰椎向尾外侧延伸至尾椎、髂骨以及骶骨。


这5组肌纤维群部分重叠,与起自下级腰椎的肌纤维比较,起自上级腰椎的肌纤维解剖位置表浅,且位于外侧。


腰部多裂肌含有

  • 浅层肌纤维(superficial fibresoflumbarmultifidus,SM)

  • 深层肌纤维(deep fibresoflumbarmultifidus,DM)。


浅层肌纤维起于各个腰椎棘突,止于髂骨或骶骨。深层肌纤维分别起于每个腰椎椎板,除了起自L5椎板的深层肌纤维外,其余肌纤维均向尾侧方向延伸,跨过2级腰椎后,止于乳突及关节突关节囊部位;而起于L5椎板的深层肌纤维则最终止于S1与S2之间骶孔上方。


生物力学分析

相关生物力学模型及体内研究均表明,多裂肌在脊柱稳定性及椎骨活动控制方面均具有重要作用,

  • 浅层肌纤维作为躯干的原动肌

  • 深层肌纤维则具有维持脊柱稳定性的功能


在矢状面上,嵌入腰椎下方的浅层肌纤维与椎体前后轴形成一个近似的直角(84°~89°),嵌入骶骨及髂骨的浅层肌纤维与椎体冠状轴则形成钝角(94°~103°)。上述腰部多裂肌肌纤维走行决定了其能为腰椎提供压缩力,同时嵌入髂骨及骶骨的肌纤维也会参与腰椎的后伸运动。


另外还有一些体外研究表明,多裂肌能通过增加刚度来加强脊柱稳定性,同时减少脊柱不规则运动,其中深层肌纤维对控制脊椎节段间运动具有重要意义。



腰部多裂肌的运动控制

在躯干随意运动中,腰部多裂肌可被作用于腰椎以及腰椎表面皮肤前、后方向的力所激活。在躯干前屈过程中,为了对抗地心引力,往往会伴随多裂肌激活增强,这个发现与腰部多裂肌在生物力学上作为腰部伸肌的假设是一致的。在坐立或站立姿势下的躯体旋转过程中,关于腰部多裂肌的激活情况受到了研究者们广泛关注。


Andersson等通过研究发现,在无阻力坐立位或站立位旋转时,与运动方向相对侧的腰部多裂肌肌电信号最强,且随着旋转幅度增加而增大;在有阻力躯体旋转过程中,与运动方向相同侧的肌肉也会出现较多肌电活动;与坐立位躯体旋转比较,站立位躯体旋转时多裂肌的激活水平明显增大。


在躯干或四肢突然运动情况下,机体会以“前馈”机制稳定腰椎,局部稳定肌接收到传出信号并在整体运动肌兴奋之前收缩。

Moseley等进一步研究在可预知和不可预知的上肢突然加载情况下多裂肌深、浅肌纤维的募集顺序效应,发现深层多裂肌的激活在可预知情况下早于不可预知情况,但这种差异并无统计学意义。


在不可预知情况下,所有多裂肌纤维表现为同时激活,而在可预知情况下,深层多裂肌的兴奋早于浅层多裂肌,并且深层肌纤维肌电幅度在可预知情况较不可预知情况下显著。上述结果均表明多裂肌深层及浅层肌纤维激活顺序不同。


腰痛患者腰部多裂肌的功能障碍

在躯干扰动情况下,健康个体多裂肌预先收缩以增加腰椎节段紧张度,减少腰椎节段间位移,从而维持腰椎稳定性;但腰痛患者多裂肌往往出现不同肌肉应答策略,表现在运动控制方面存在差异,即稳定肌的预先激活被延迟或协同收缩能力丧失。


疲劳是指肌肉长时间活动后产生最大肌力能力下降的现象。相关研究结果显示,慢性腰痛患者腰椎多裂肌较正常人群有较高疲劳率,其原因可能与腰痛患者腰部多裂肌肌纤维类型发生改变有关。与正常人群比较,腰痛患者腰背肌慢肌纤维(I型纤维)所占比例明显减少,使得腰痛患者腰背肌容易疲劳。当腰背肌处于疲劳状态时,其对突然的负荷振幅峰值增大,也更容易造成腰背肌损伤。

肌肉横截面积肌纤维强度密切相关,是评价肌肉功能的一项重要指标。


相关研究发现,腰痛患者的多裂肌较常人发生改变。有研究采用超声成像技术检测多裂肌横截面积,发现腰痛患者L4、L5层面多裂肌横截面积显著减小,单侧急性腰痛患者多裂肌横截面积检查结果显示具有不对称性,即疼痛侧多裂肌横截面积明显下降。通过CT及超声扫描发现,双侧慢性腰痛患者L4、L5层面多裂肌横截面积减少,单侧慢性腰痛患者也呈现疼痛侧多裂肌横截面积下降现象。上述研究结果均提示慢性腰痛患者多裂肌存在局部萎缩现象。



针对腰痛患者多裂肌的康复治疗

腰椎稳定肌在维系腰椎稳定性中具有重要作用,但目前关于腰椎稳定性训练对改善不同类型慢性腰痛患者疼痛及功能方面尚未取得一致意见。


Danneels等将59例慢性腰痛患者随机分为稳定性训练组(针对腰椎多裂肌给予渐进运动训练)、动态稳定性训练组(除渐进运动训练外,再加入针对3种离心与向心收缩的渐进阻力性训练)及联合治疗组(除前述训练外,再加入等长收缩运动训练)。3组患者经10周(每周训练3次)训练后采用CT扫描计算各组患者腰部多裂肌横截面积,发现3组患者多裂肌横截面积间差异均无统计学意义(P>0.05),但第2组及第3组其组内进步十分明显,提示要增加腰痛患者多裂肌横截面积,除了需进行特殊训练外,还需辅以足够强度的阻力性训练才能达到治疗目标,至于等长收缩训练对增加多裂肌横截面积效果并不显著。


Van等针对健康被试者分别进行腰部多裂肌等长收缩训练,并在训练过程中分别辅以语言反馈视觉反馈,结果发现视觉反馈组腰部多裂肌收缩能力显著提高。



Hides等针对板球腰痛运动员进行脊柱稳定性训练,发现该训练能增加其腰部多裂肌横截面积,减轻腰痛症状。王健等研究发现,对慢性腰痛患者腰部多裂肌进行特异性主动运动训练,能够明显改善其腰部多裂肌抗疲劳性。



MacDonald等采用肌电技术对19例健康人和15例腰痛患者在上肢快速运动时其L5层面深、浅腰部多裂肌的神经肌肉功能进行检测,发现腰痛患者神经肌肉控制功能异常,并首先影响深层多裂肌纤维,尤其是在疼痛侧,因此MacDonald建议针对腰部多裂肌(尤其是深层肌纤维)来设计稳定性训练可能会对腰痛患者病情复发具有一定改善作用。



如果人生是

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