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今天讲腰椎的生理功能、椎间盘的结构腰椎间盘突出与腰血管、神经根的关系、以及椎间盘的生理功能和作用。

 乐山有大佛 2023-04-29 发布于四川

上文已经说过了,腰痛原因有一百多种,一般不外乎肌肉、筋膜、关节突、椎间盘、神经、血管一些病变引起腰痛,还有严重就是腹部的一些站位或者炎症,向后蔓延引起腰部的疼痛,再一个就是腰部的一些肿瘤,或者特异性的炎症,比如腰椎结核,或者腰部的转移瘤,引起的疼痛等。

一切疾病正如:《黄帝内经、灵枢》原文所说:疾虽久,犹可毕也,言不可治者,未得其术也。这段话就是说病在久也能治好,如果医生说治不好是你医生没有好的医术。

如果不能准确诊断出病因极难治愈,况且还让患者痛苦,找到病因很快就能治愈。

下文这讲椎间盘的年龄变化、体位与腰椎负荷的关系、腰椎管的内部结构、腰椎与腰骶段脊髓的平面关系、腰神经根组成与走行、腰椎有哪些韧带、腰椎间关节和椎间孔的结构、腰椎间盘突出与腰神经根的关系。

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一、腰椎基本知识

腰椎的基本构成和形态,脊柱是人体的中轴,由颈椎、胸椎、腰椎、低相和尾组成。腰椎位于脊柱的中下段,上连胸椎、下连低椎,共包括五个外形基本相同的腰椎骨。腰椎骨的结构从外形上可分为前方短圆柱状的椎体和后方板状的椎弓;相邻椎骨间通过椎间盘、韧带和关节突关节相联结。

椎体是脊柱负重的主要部分,在腰椎较颈椎和胸椎大和厚。椎体内部充满松质骨,表面为一薄层的密质骨。腰椎的正面观可见五个腰椎骨的椎体从上向下逐渐增大,与负重增加有关。椎体上下表面粗糙,通过椎间盘与相邻椎体联结;椎体后缘微凹陷,与椎弓共同构成椎孔。

椎弓是椎体后方的弓形骨板。其联结椎体的那一部分较细,称椎弓根;椎弓根上、下缘各有一切迹,称为椎上、下切迹。上位椎骨的下切迹和下位椎骨的上切迹共同围成椎间孔,其内有脊神经和血管通过。两侧的椎弓根向后内走行逐渐变厚变宽,最后汇合于后正中线形成椎弓板。椎弓上发出一对横突和一个棘突,均为肌肉和韧带的附着点;另在两侧向上和向下发出两对关节突,与相邻椎骨的对应结构构成关节突关节,联结各个椎骨、图

相邻椎孔贯通,构成椎管容纳脊髓和脊神经根,腰椎的椎孔近似为卵圆形,容积较大,但在各种疾病如腰椎间盘突出和严重退变时,可导致容积减少压迫内部脊髓和神经根。

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二、腰椎有哪些生理功能

脊柱是人体的中轴骨骼,其每个部分在生理功能上都有其不可或缺的侧重点。腰椎的灵活性不如颈椎,稳定性不如胸椎,其主要功能在于:

①.负重腰椎是人体中部联结胸廓和骨盆的唯一的骨性结构,上身的重量都经过腰椎的传递后,经骨盆传到下肢。因此腰椎是各段脊柱中负重最大的部位,不仅仅维持体重,还能完成各种体力劳动。

②.缓冲震荡腰椎具有生理性前突,类似一根弹簧;同时配合椎间盘的“弹簧垫”作用,能有效地缓冲从下肢传导而来的震荡,保护头颅和椎管内的脊髓免受损伤。这一作用在跳跃和剧烈运动时,尤显重要。

③.维持姿势脊柱上连头颅,上肢通过胸廓和肩胛骨与胸椎相连,下肢通过骨盆与骶椎相连。人体能完成各种复杂姿势的动作,而且即使在负重情况下同时还保持良好的平衡,腰椎的局部平衡调节作用非常重要。如搬运工人一侧上肢负重50多千克仍能保持平衡。

④.保护功能腰椎不仅仅保护腰段脊髓和神经,还和腹部肌肉和骨盆协同保护腹腔和盆腔内脏器。

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三、椎间盘的结构是怎样的

粮间盘由软骨板,纤维环和髓核三部分组成。

①.软骨板由透明软骨构成,覆盖于椎体上,下面骺环中间的骨面,平均厚度约为1毫米,有许多微孔,是髓核水分和代谢产物的通路。成人的软骨板为无血管无神经的组织,损伤时不产生疼痛,也不能自行修复。软骨板和纤维环一起将胶状的髓核密封。

②.纤维环由含胶原纤维束的纤维软骨构成,位于髓

核的四周,其周边部纤维附着于上下椎体的边缘,中层纤维附着在上下椎体的骺环,内层纤维附着于软骨板。在横切面上可见多层纤维软骨呈同心圆排列,各层之间有黏合物质,牢固结合。纤维环的纤维束相互呈30~60度角斜行交叉重叠,这种纤维束的特殊排列,使椎间盘能承受较大的弯曲和扭转负荷。纤维环为较坚实的组织,其前侧及两侧较厚,后侧较薄;纤维环的前部有强大的前纵韧带加强,后侧有后纵韧带,但后纵韧带较薄且窄,在暴力较大时,髓核易向后外方或后方突出。

③.髓核位于中央,被纤维环和软骨板所包绕,是一种柔软而富有弹性的胶状物质,含有黏多糖蛋白复合体、硫酸软骨素和大量的水分。髓核中的含水量随着年龄增加而逐渐下降,出生时含水量约为90%,18岁时降至80%左右,至70岁时仅为70%。髓核的含水量减少后弹性和张力减退,降低了抗负荷的能力,易受损伤。

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四、椎间盘的血管和神经分布

①.椎间盘的血供在胎儿时期,椎间盘的血供来自周围组织和椎体,椎体的微血管穿过软骨板进入椎间盘内,但不进入髓核,出生后至12岁左右完全闭锁。在幼年时期纤维环各部都有血管分布,这些血管来自椎体周围的小血管,但随着年龄的增长,纤维环深部的血管逐步闭锁,无血管传入纤维环的深部。至成年时期,除了纤维环的周边部分外,椎间盘的其他部分均无血管存在。髓核和纤维环的营养靠周围渗透液供应。

②.椎间盘的神经分布与血管的分布类似,纤维环的周边部有丰富的神经末梢,而在其深部、软骨板和髓核内均无神经纤维。椎间盘的前部和两侧主要是来自脊神经和交感神经的纤维,后部则来自窦椎神经纤维。一条窦椎神经可分布于一个以上的椎间盘。由于纤维环周边部有丰富的神经纤维,故在纤维环损伤时可产生腰痛。

五、椎间盘是怎样生长发育的?

椎间盘的发生由两个不同部分发展而来。胚胎椎间盘的周围部分由来自脊柱节段下端上部的细胞构成,在胚胎第10周时,分化为梭形的纤维母细胞,围绕在发育中的髓核周围,其中间部分连接于上下软骨性椎体间;胚胎第18周后,纤维环由其内层向中心生长,并初步显示出分层结构,构成髓核的纤维性成分。在出生后,这些纤维成分是髓核生长的主要来源椎间盘的中心主要为脊索细胞,脊索组织随着胚胎的发育慢慢闭合,脊索细胞也逐渐从椎体退移至椎间除,在第18周时数量增加到达高峰。以后逐渐发生黏液性变,至出生时遗留成为髓核的主要来源。

由此可见,纤维环来源于胚胎椎间盘的纤维母细胞;而髓核有两个来源:一是脊索组织,二是纤维环的内层。前者是生前髓核的主要来源;后者是出生后髓核的主要来源。髓核的双重来源,说明成人髓核和纤维环之间连接紧密,无清晰界限的原因。

在椎间盘的发育过程中,不同椎体及不同年龄的发有速度不一,如腰4、5椎间盘在2岁前增长缓慢,在2~7岁椎间盘发育较快。不同年龄段椎间盘的主要生长方向也不一致,如2岁前椎间盘的横径生长较快,而2岁后矢状径生长较快。在卧床不起的病儿椎体和椎间盘生长均缓慢,椎间隙几乎比正常狭窄一半。不同性别间椎间盘的生长速度无明显差异。

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六、椎间盘的生理功能有哪些?

椎间盘的总厚度占脊柱全长的1/4~1/5,其形状与脊柱的生理性弯曲相适应,对脊柱有联结,稳定,增加活动及缓冲震荡的弹性垫作用。

其生理功能主要有以下几方面:

①联结上下两椎体使两者构成椎间关节,有关节的活动度,并增加脊柱的运动幅度。

②.保持椎节的高度随着椎体的发育椎间盘也增长,同时增加了脊柱的高度。由于椎间盘的弹性,直立时椎间盘的高度较卧位时低,因此人的身高清晨较晚上要高。随着年龄增加椎间盘的弹性逐渐减退,因此老年人身高较其青壮年时小

③.保持脊柱的生理曲度不同部位的椎间盘厚度不一;同一椎间盘前后部分的厚度也不同,这个特点在腰椎间盘最为明显。腰椎间盘前厚后薄,使腰椎出现生理性前突。

④.缓冲震荡椎间盘坚韧而富有弹性,负重时可被压缩,去除压力后又能复原,具有弹性垫样的作用,可缓冲外力对脊柱的震荡;同时通过椎间盘髓核半液化状态的成分使整个椎体表面均匀受力。

⑤.保持椎间孔的大小,维持侧方关节突的一定高度主要是椎间盘的厚度起作用,生理情况下难以显出其意义旦椎间盘脱水退变,厚度丢失,导致椎间关节和椎间孔变窄,就会使脊神经受压。

⑥.保护与滋养功能前者主要是指软骨板对发育期骺板所受压应力的缓解作用;后者主要是指软骨板是椎体与椎间盘之间进行营养交换的通道。

七、腰椎间盘的生物力学

腰椎间盘受到复杂的生物力学作用。根据各种作用力的作用方向,可将它们分成压缩、牵拉、弯曲、扭转和剪切等负荷。在腰椎间盘突出症的发生和发展过程中,压缩和扭转负荷的作用所起到的作用最大。

当人体站立和活动时,腰椎间盘受到压缩,椎间盘髓核内产生流体静压,大约相当于该平面所承受负荷的1.5倍;在椎间盘内压产生的同时,纤维环的纤维也产生张力以及切向力与其对抗,前者与外负荷呈线性关系,而后者却可高达外负荷的4-5倍,椎间盘内压因节段而异,从上腰段至下腰段逐渐减小,且当人体处于不同体位及完成不同动作时,椎间盘内压均可发生改变。当椎间盘出现退行性改变后,椎间盘内压减低,纤环所受张力及切向力也相应减低。椎间盘的退行性改变对其自身的贴弹性也有明显的影响。黏弹性的一个主要表现为滞后性,它是指黏弹性材料在加负与卸负过程中的能量丢失现象:卸负后负荷-变形曲线低于加负时。这一特性使椎间盘能有效缓冲和传递负荷,并吸收能量而使人体免受伤害。椎间盘在低负荷时主要提供脊柱的柔韧性,高负荷时主要提供脊柱的稳定性。虽然高负荷可造成椎间盘的永久变形,但却无法造成纤维环的破裂与髓核的突出,当加大压缩负荷直至超过极限时,最先发生的是椎体骨质破坏。

纤维环对抗扭转负荷的能力较弱,这是由于纤维环各层间纤维相互交叉,当其被扭转时仅有一半纤维承负;而且外层纤维所受扭力要大于内层纤维,因而也就更容易发生断裂。对腰椎活动节段施加扭转负荷后所记录的扭矩-转角曲线呈S”形,完成0~3度的轴向旋转仅需很小扭矩,而转角在3~12度这一范围内两者基本呈线性关系;但当转角达到20度左右时即可造成椎间盘损伤。

对椎间盘的应力分析表明,纤维环的切向应力由内向外逐渐增大,而压应力以髓核为最大,向外逐渐减小并转为拉应力。从生物力学的角度分析,腰椎间盘的前侧及左右两侧均较厚,比较薄弱的突破口是在后侧与后外侧,其厚度仅及前方和两侧的1/2,承负能力也相对较弱。这样,尽管纤维环在轴向压缩负荷下一般并不会发生破裂,但长期持续的负荷可造成纤维环后侧的损伤从而使其结构相对薄弱,此时即使是相对较小的负荷也可能导致纤维环的撕裂。

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八、脊柱的稳定性与椎间盘在其中的作用。

因为脊柱是由椎间盘和韧带将多个椎骨连接而成的,它的稳定性维持有赖于椎间盘、韧带所提供的内源性稳定与椎旁肌提供的外源性稳定。每一节段小关节的小幅度活动,整合成脊柱整体较大幅度的灵活运动。由于椎间盘内的静态液压,加之髓核的变形移动以及纤维环内外层的交叉牵引,椎间盘可有效地缓解脊柱受到的各种应力。前后纵韧带分别附着于椎体的前后缘,前纵韧带宽大与椎间盘联系紧密;后纵韧带较窄与椎体连接紧密而与椎间盘连接疏松。另外,附着于椎骨间的还有其他韧带,如椎体侧方韧带、关节囊韧带、棘间韧带、棘上韧带。这些韧带等都是以胶原纤维为主,几乎无弹性,抗张力能力极强,可保护椎间盘并与之协同以限制脊柱的过度屈伸。

人体的躯干肌和胸腹内外肌提供了脊柱的外源性稳定。在腰脊柱,位于后侧的骶棘肌与前侧附着于腰椎横突的腰大肌以及腹直肌、腹外斜肌、腹内斜肌相互拮抗,以一个综合平衡的力,维持着腰段脊柱的稳定。这些肌肉远离脊柱的活动轴,收缩时能在脊柱同侧产生压力,对侧产生张力。双侧协调动作可以抵消脊柱活动时造成的凹侧与凸侧结构的应力不平衡,从而保护整个结构系统免于损伤。

作者简介:王敬才是中医非物质文化遗产《黄帝内经》经筋、导引、按蹻五种疗法唯一传承人。本人自幼酷爱中医,埋首岐黄,熟读经典,在祖传医术基础上,又四处拜诊名医大家,勤求古训,集众家之所长,在调理各种常见、疑难疾病上,疗效彰显高于众法,对各类疑难病,例如:高血压,心脏病,头晕头疼,中风后遗症,颈肩腰腿疼,失眠多梦、肠胃病、带状疱疹及后遗症,男女不孕不育、妇科疾病、常期低热、面瘫(及后遗症),等各种病症,都可立竿见影,达到非常神奇效果!常去北京等地医院参加会诊治疗,攻破了医学界对各种疾病不能治愈的奇迹,疗效快、愈后不易复发等特点,并受到医学界和患者的高度赞赏,被各界人士誉为中医疗法第一人。

本人立志:

探研古今医学经典,

秉承千年非凡医术。

颠覆疑难杂病困扰,

誓为中医疗法正名。

本人长期坐诊郑州广誉远国馆。

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