【骨科基础】脊柱的解剖与功能

脊柱的基本组成

• 椎骨（颈、胸、腰、骶、尾）

• 椎骨间连接

• 椎间盘

• 前后纵韧带，棘上棘间韧带，黄韧带

• 小关节的关节囊

脊柱的解剖形态

全脊柱形态

椎骨的一般形态

椎间盘及关节突

• 人椎间盘，尤其是髓核，类似于眼、脑、胎盘等，属于免疫赦免器官。

• 源于椎间盘为人体最大的缺血运器官，以及髓核细胞表达一种特定分子FasL（死亡配体），可通过与入侵的免疫细胞及血管内皮细胞表面的Fas（死亡受体）结合，诱导免疫细胞和血管内皮细胞死亡。从而维持结构的免疫赦免功能。

脊柱椎间盘的成分、结构与养供

椎间盘及终板成分

蛋白多糖 的功能：抗压

胶原I 的功能：抗拉

纤维环与终板的交界面结构

羊腰椎解剖研究发现纤维环与终板呈锚定结构

由此可见，腰椎纤维环结构是极其复杂的，同时也缺乏血供，一旦损伤很难完成生物修复，就算疤痕修复，也很难恢复其生物力学特性。人工材料仿生学也很难模拟其复杂的结构特点和功能。因此，请保护好您的纤维环。

椎间盘的营养供应途径

分子扩散促进营养供应

终板钙化阻断营养供应

• 椎体尺寸、骨密度和结构决定脊椎强度，松质骨承载部分垂直载荷

• 终板常是椎体破坏的最初部位

• 终板包括骨性终板和软骨终板，营养血管沿终板分布

• 软骨终板随年龄增加而钙化，导致椎间盘营养障碍而退变

组织退变损伤致血管再长入

最近，Fournier等针对人类椎间盘血管化特点进行了综述（JOR Spine. 2020）。总体而言，一致的观察结果是：

• 髓核在整个生命周期中都是无血管的；

• 软骨终板和纤维环在生命早期都会接受大量血液供应，但随着年龄的推移会逐渐减少；

• 血管向软骨终板和纤维环内层的长入通常与组织损伤相关，而与年龄无关。

前面说到，髓核是免疫特赦组织，血管的长入，势必会引起更多的血源性免疫暴露，走上炎症多米诺骨牌。神经的长入进一步加剧疼痛感觉。

椎间盘的神经支配

脊柱的功能

脊柱的主要运动形式

3轴6个自由度：垂直轴、冠状轴、矢状轴

构成脊柱运动的基本功能单位

（一）定义

脊柱功能单位（ Functional spinal unit ， FSU ）是指相邻的两节椎体及其椎间盘、关节突关节、韧带结构及节段肌肉等组成的最小的脊柱解剖及运动功能单位。最早由Schmorl 及Junghanns于1968年提出。

（二）FSU各组成结构的特点与生理功能

维持脊柱正常曲度及运动的三大系统

（一）被动系统（静力平衡）

• 椎间盘

• 韧带

• 骨性结构

• 局部稳定肌

（二）主动系统（动力平衡）

• 椎旁肌（整体运动肌）

• 肌健

（三）神经控制系统

三大独立因素相互代偿

脊柱的生物力学特性

椎间盘与脊柱受力

• 健康椎间盘将载荷均匀分布于椎体

• 退变椎间盘结构变化（髓核体积缩小、椎间高度降低、纤维环破裂等），功能丧失。静水压区域减少（髓核体积缩小），纤维环后方应力集中。关节突关节运动失去协调，承受过度载荷，诱发腰椎小关节突退变。韧带松弛，活动过度。

• 遗传因素一定程度上会决定罹患椎间盘退变的风险，且决定椎间盘退变的病理进展。

由此可见，特殊人群保护腰要从青少年开始关注！

脊柱受力与姿势

脊髓与脊柱的关系

颈胸腰骶 各脊髓节段 会引起全身不同区域的放射痛

脊髓的脉管系统组成

• 中央动脉系统

• 周围动脉系统

中央动脉系统

3条纵行动脉贯穿脊髓全长，它们分别是1条脊髓前动脉和成对的脊髓后动脉。

• 脊髓前动脉在延髓水平呈Y字形，起于两侧椎动脉，并沿脊髓腹面中线下行。

• 脊髓后动脉起于椎动脉或小脑下后动脉，沿脊髓后外侧面下行。

周围动脉系统

在颈段以下，仅脊髓前、后动脉不足以为脊髓提供充足的血供，脊髓前、后动脉还和节段性动脉发出的根动脉形成吻合。

根动脉

• 根前动脉

• 根后动脉

END

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