公务员期刊网 精选范文 脊柱生物力学的基本概念范文

脊柱生物力学的基本概念精选(九篇)

脊柱生物力学的基本概念

第1篇:脊柱生物力学的基本概念范文

关键词:强直性脊柱炎;中医体质证型;生存质量

中图分类号:R59323文献标识码:B

文章编号:1007-2349(2013)02-0077-02

强直性脊柱炎(Anky losing Spondy litis,AS)是一种主要侵犯中轴关节,并可不同程度地累及周围关节的慢性进行性炎性疾病。晚期则脊柱强直,关节畸形,导致不同程度的残疾,严重影响患者的生存质量。本病的病因、病机尚不明确。西医目前对该病暂无特效疗法。中医,AS可归属于“骨痹”、“腰痛”、“肾痹”、“旭痹”等范畴。近年来,中医对AS证候进行了大量的研究,中医中药在改善临床症状、控制病情及提高患者生存质量等方面有很大优势。该病的西医治疗目前主要以糖皮质激素及免疫抑制剂为主,而这些药物易产生诸多并发症和毒副作用,因此无论是疾病本身的进展或药物的毒副作用均影响患者的体质和生存质量,因此有必要对该病中医体质证型与生存质量关系进行探讨及评估。

1临床资料

11一般资料共50例强直性脊柱炎患者,其中男28例,女22例;年龄最大63岁,最小19岁,平均42岁;病程以1 a为界限,病程>1a患者32例,≤1a患者18例;用药情况主要分4类:西药10例,中药10例,中西医结合25例,尚未用药5例。

12诊断标准当前通用的强直性脊柱炎诊断标准:沿用1984年订制的“美国风湿病学会”标准。

13排除标准① 符合纳入病例标准,但患者及陪同人员不愿意合作者。② 年龄在I 4岁以下或7 5岁以上。③ 合并有心血管、脑血管、肝、肾和造血系统等严重并发性疾病,或有精神病患者。④ 不符合纳入病例标准,或资料不全等影响统计学分析者。

2方法

21资料收集① 中医体质分类量表,参考王琦等[1~2]编制的中医体质量表。② 强直性脊柱炎患者生存质量量表,参照SF-36量表。③ 病情的相关资料:病程的长短(以1a为限)和用药情况。

22观察指标① 强直性脊柱炎患者中医体质证型类型情况及其分布趋势。② 强直性脊柱炎患者中医体质类型与生存质量之间的关系。③ 不同用药情况强直性脊柱炎患者生存质量情况。

23统计方法采用SPASS 170统计软件,计数资科用χ2检验;计量资料用(Ax-G ±s )表示,用t检验分析两均数比较均用方差分析,多样本均数采用秩和检验,P

3结果

4讨论

强直性脊柱炎是一种以中轴关节损害为主,并可累及外周关节、内脏及其他组织的风湿性性疾病。以脊柱的疼痛、僵硬、强直甚或畸形为主要临床表现,多见于脑力及体力处于最佳状态的30岁左右的年轻人,起病隐匿,病程迁延难愈,堪称顽痹之属。其主要病理改变为软组织如滑膜、韧带等增生、肥厚等炎性改变。不及时治疗,病变可逐步由骶椎向腰、胸、颈椎发展以至脊柱关节弯曲、变形、强直,甚至出现柱状腰、驼背等,导致脊柱融合,致残率高。而根据临床表现,AS可归属于中医学“骨痹”、“腰痛”、“肾痹”等范畴。中医对该病认识历史悠久,并在缓解症状,延缓进展,改善患者生存质量等方面十分显著。

中医对强直性脊柱炎病因病机的认识最早见于《内经》。《素问·骨空论》曰“督脉为病,脊柱反折,腰痛不可以转摇。”王肯堂在《证治准绳 腰痛》中说“有风、有湿、有寒、有挫闪、有瘀血、有滞气、有痰积,皆标也。肾虚其本也。”中医认为强直性脊柱炎病因病机离不开肾亏阴阳虚损、正气亏虚、外邪内侵、痰浊瘀血。病位主要在脊柱、腰尻,与肝、肾、督脉密切相关。腰为肾之府,腰下为尻,尻亦属肾;脊柱乃一身之主骨,肾主骨生髓,故骨的生长发育又全赖肾的滋养。故本病“肾虚督滞”,肾亏是本,督脉阻滞是标。久病缠绵不愈,正虚邪不盛,湿热之邪留而不去,暗耗精气,真精亏损,肾虚水乏,水不涵木,肝阳上亢,虚火上炎。长期使用激素或免疫抑制剂治疗,阴阴失衡,体虚气弱,脾胃运化失常,湿蕴中焦,蕴久化热,易形成阴虚体质或痰湿体质。这也是对强直性脊柱炎的概括。临床治疗分别予活血化瘀,化痰祛湿,益气养阴等。研究结果显示中药在调整患者体质,减少药物副作用方面有明显优势。

体质[3]是先、后天因素叠加形成的形态机构、生理功能和心理状态等方面综合的、相对稳定的固有特质,是人体在遗传、环境的影响下,发育形成的相对稳定的状态。目前为止,中医界比较认同的体质概念是:“体质是人体生命过程中先天禀赋和后天调养的基础上形成的形态结构、生理机能和心理状态方面的综合的相对稳定的固有特性。”

体质[4]是辨证的基础,体质决定临床证候的类型。体质是个体在生长发育过程中形成的机体结构和机能方面的特殊性,从一定程度上反映了人体脏腑气血阴阳的盛衰,以及对疾病的易感性,故个体体质的差异决定着疾病的发生与证型,以及证候的转归、疾病的预后,证常随体质而转变,体质和证候共同反应着人的生理病理状态。“证”的特征包含着体质的特征,有很多疾病与体质因素具有明显的相关性,故中医临床辨证特别重视体质因素,将判别体质状况视为辨证的前提和重要依据。在所调查的强直性脊柱炎患者中,体质类型主要以痰湿夹瘀和气阴两虚体质为主,这与当地冬季温暖湿润,夏季闷热高温多雨、夜长昼短等自然气候及人们贪凉饮冷等生活习惯有关,是由于脾气受损,痰湿内生,日久导致气阴两虚。

生存质量评估作为一种较全面的体现新的健康理念和医学模式的评价体系,已在医学领域得到了广泛的应用,以书面调查的方式进行研究,不因调查者个人的经验和认识受到主观的影响,由患者根据自身的第一感受填写,客观上反映了患者的生存质量。

强直性脊柱炎脊柱、骶髂关节的病变严重影响了患者的生存质量。在调查统计中发现生存质量与中医体质类型相比有显著性差异(P

综上所述,使用中医药的患者生存质量高于西医组,该研究成果进一步证实了中医、中西医结合治疗该病的优势,该研究可为进一步探讨强直性脊柱炎中医临床的规范治疗、临床的疗效判定指标提供合理可行的论证依据。

参考文献:

[1]王琦,朱燕波,薛禾生,等中医体质量表的初步编制[J].中国临床康复,2006,10(3):12~14

[2]朱燕波,王琦,薛禾生,等中医体质量表性能的初步评价[J].中国临床康复,2006,10(3):15~17

第2篇:脊柱生物力学的基本概念范文

关键词:核心力量;定义;作用机制

中图分类号:G808.12文献标识码:A文章编 号:1007-3612(2010)01-0106-03

On the Definition and Mechanism of Core Strength

GUAN Yajun, MA Zhongquan

(Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, Heilongjiang Ch ina)

Abstract: By methods of literature review and logical analysis, the paperhas studied the definition of core strength which is carried out by predecessorsfrom the body’s gravity center, the spine, the relations among the lumbar spin e and the pelvis and the hip joint position and the gravity center, the relation ship between the overall muscle groups and local muscle groups. On the basis oftheir perspective, it proposes new definition of core strength from the relationbetween the parts of core body and the parts of noncore body. Finally, it hasstudied the mechanism of core strength carried out by predecessors from anatomy , physiology, neurology and biomechanism.

Key words: core strength; definition; mechanism

核心力量的概念最早源于核心稳定性,核心稳定性的提出源于脊柱稳定性。1985年Panjabi 首次提出脊柱稳定性的概念,他认为脊柱稳定性包括被动脊椎骨、主动脊柱肌肉和神经控制 单元三个系统;1992年,在脊柱稳定性的启发下,核心稳定性随之被其提出。Kibler首次将 核心稳定性的概念引人竞技运动训练,其认为核心稳定性有产生力量、传递力量和控制力量 三方面功能。核心稳定性是核心力量的结果,核心力量是核心稳定性的具体表现形式。[1]

1 核心力量的定义探究

1.1 以人体的重心为角度,阐述了核心肌群的范围

Ian Hasegawa以腹部、臀部、腰骶 部、胸部和背部上的肌肉称为核心肌肉[2];Travis Brown则以位于腹部和脊柱附 近的大肌 肉为核心肌肉,其中腹直肌、腹外斜肌、腹内斜肌、腹横肌和竖脊肌等是最主要的核心肌肉 [3];Paul J•Goodman以联合体上的腹直肌、腹外斜肌、腹内斜肌、腹横肌、胸腰 筋膜、腰方肌、髂腰肌、臀大肌、臀中肌和竖脊肌等29块肌肉称为核心肌肉[4]。 纵观以上学者,核心肌群的范围是从胸的中部到大腿中部,包括正面、两侧、后面能够调控 人体重心达到维持躯干平衡稳定的肌肉的统称。

1.2 以脊柱为角度,阐述了核心肌群的范围 MARJORIE,JOH N D WILLSON,JEFFREY M WILLARDSON,KIM M SAMSON[5-8]等学者将核心肌群确定 在腰椎-骨盆-髋关节部位,认为核心部位的顶部为膈肌,底部为骨盆底肌和髋关节肌。KATH LEEN R LUST[9]学者认为核心肌群包括胸廓和整个脊柱,将整个躯干视为人体的核 心区域。

1.3 以人体的腰椎、骨盆和髋关节联合的周围与重心位置的关系为角度,阐述了核心肌 群的范围 王卫星等学者将核心肌群界定在人体膈肌以下至盆底肌 之间的区域,将膈肌-盆底肌区域之间的肌群称为核心肌群,位于大腿上股直肌、肌二头肌 也被列为核心肌群。这些肌群分别从人体的矢状面、额状面、水平面三个层面包裹腰椎、髋 关节和骨盆[10]。李文霞等学者认为核心部位是由腰部和腹部肌肉组成的,包括腹 横肌、腹内斜肌、腹外斜肌、腹直肌和竖脊肌等[11]。

1.4 以整体肌群与局部肌群的关系为角度,阐述了核心肌群的范围 J•H Pilates认为 ,核心是指人体肋骨以下至骨盆的部位,它所包含的肌群有腹肌群、背肌群、横隔肌、骨盆 底肌、交错骨盆及下肢的肌肉群。其认为核心是腰、骨盆、髋关节形成的一个整体,是指人 体的中间环节[12]。竖脊肌是腰-骨盆-髋关节之中的一块肌肉,对脊柱和骨盆的稳 定性具有 重要意义。竖脊肌与腹肌互相配合完成人体在技术动作开始前的预备姿势及运动过程中的躯 干动作维持,在此骨盆肌群也参与工作。骨盆带对于稳定骨盆的正常位置非常重要,特别是 对于下肢加速、减速和髋关节内收外展运动的项目。

仁者见仁,智者见智。本研究以人体的核心部位与非核心部位之间的关系为视角,综合 国内外学者对核心力量的不同观点,根据人体解剖学核心肌群的结构特点,本研究认为核心 力量是能够稳定机体的脊柱、骨盆,保持正确的身体姿态,提高身体的控制力和平衡能力, 提高运动时由核心向四肢及其他肌群的能量输出的整体肌群,即从胸的中部到大腿中部,包括正面、两侧和后面能够调 控人体重心达到维持躯干平衡稳定的肌肉的统称。

2 核心力量的作用机制分析

2.1 核心力量的解剖学作用机制分析骨盆带是由骨组成的一个环状的架构,附着上的肌肉对于稳定骨盆的正常位置非常重要 ,特别是对于下肢加速、减速和髋关节内收外展运动的项目。这些骨在前面相接融合,形成 耻骨联合。由于骨盆和骶髂关节的柔韧性较差,在运动时肌肉收缩和拉长对其施加的压力增 加,加上内收肌力的薄弱,对耻骨极易造成损伤。因此,只有稳定住骨盆才能保证髋关节肌 群有效的工作。腰-骨盆-髋关节包括的肌肉位于人体的核心部位,这些肌肉在人体运动中起 到稳定、传导力量、发力减力等作用[13]。竖脊肌是腰-骨盆-髋关节之中的一块肌 肉,对脊 柱和骨盆的稳定性具有重要意义。同时,竖脊肌与腹肌互相配合,为人体在静止和运动中的 各种技术动作的完成提供支持和保证。例如,在投掷项目的最后用力过程中,运动员强有力 的左腿支撑和右腿的积极蹬、转、挺,促进骨盆、髋关节、腰部相关肌群参与工作,形成肌 肉动量由下而上的转移。强有力的核心肌肉对投掷运动中的身体姿势、运动技能和专项技术 动作起着稳定和支持作用。椎体、椎间盘及前后纵韧带组成脊柱的前柱,起传递重心的作用 ;后柱包括椎弓根、椎板、横突、小关节突、棘间韧带和棘上韧带在脊柱运动中起张力带作 用。

2.2 核心力量的生理学作用机制分析根据脊柱的功能分类,可以将其分为稳定肌和运动肌两类,稳定肌通常位于脊柱深部, 起于脊椎,多呈腱膜状,具有单关节或单一节段分布的特点,以慢肌为主,耐力性活动时被 激活,稳定肌群主要有骶棘肌、横突棘肌、横突间肌、棘突间肌、多裂肌等,这些肌群通过 离心收缩控制锥体活动和具有静态保持能力,控制脊柱的弯曲度和维持脊柱的机械稳定性。 运动肌位于脊柱周围的表层,呈梭状,具有双关节或多关节分布,以快肌为主,在爆发性活 动时被激活,这些肌肉收缩通常可以产生较大的力量,通过向心收缩控制锥体的运动,如背 阔肌、腹外斜肌、竖脊肌及腰部的腰大肌,这些肌肉控制脊柱运动并且应付作用于脊柱的外 力负荷,它们都在某种程度上参与脊柱运动和稳定性调节[13]。

根据人体的解剖位置关系,可以将核心肌肉分为整体肌肉和局部肌肉。整体肌肉包括竖 脊肌、臀大肌,它们大多处于身体浅表位置,多为长肌,连接着胸廓和骨盆,这些肌肉收缩 通常可以产生较大的力矩并引起大幅度的运动,它们负责脊柱运动和方向的控制。局部肌肉 包括多裂肌、椎旁肌,这些肌肉通常起于脊柱或分布于脊柱深层,它们控制脊柱的曲度以及 维持腰椎的稳定性,收缩时一般不会造成肌肉长度的变化和运动范围的改变。

腹横肌是核心肌群的重要组成部分,腹横肌是腹部阔肌中最薄的肌肉,其纤维环绕腹部 ,经胸腰筋膜与各个椎体的横突、棘突相连。腹横肌产生外侧的张力横向箍紧腰椎,通过增 加腹内压对抗外力的作用以及增加腰椎的稳定性,在核心稳定性中起着重要作用。多裂肌是 腰部椎旁肌群中最大和最内侧的肌肉,其位于棘突两侧,腰背筋膜的内侧缘。多裂肌的强直 性收缩可以增加脊柱节段间的稳定性,对腰椎稳定性起着重要作用。运动过程中产生的收缩 力,躯干深层的椎旁单关节肌肉,如横突间肌和棘突间肌有利于核心稳定性的维持。胸腰筋 膜的后层主要为背阔肌筋膜,附着于棘突,维持矢状面的稳定性,胸腰筋膜中层附着于横突 ,可维持冠状面和矢状面的稳定性。腰方肌是腰椎稳定的一个重要肌肉,腰方肌的等长收缩 可以帮助呼吸,增加腹内压,也可以维持脊柱在额状面和矢状面的稳定性[14]。

2.3 核心力量的神经学作用机制分析

2.3.1 “三亚系模型”作用机制学说在脊柱稳定的生理机制的研究中,1992年Panjabi提出了“三亚系模型”理论,即被动 亚系、主动亚系和神经控制亚系。被动亚系特指关节和韧带,主要由锥体、椎骨关节突和关 节囊和脊柱韧带等组成。主动亚系特指相关肌肉和肌腱,受神经系统的控制,它通过深层和 浅层肌群间( 即稳定肌和运动肌) 协调活动来维持脊柱的稳定性。神经亚系特指神经肌肉运 动控制系统,它接受来自主动亚系和被动亚系的反馈信息,判断用以维持脊柱稳定性的特异 性需要,然后控制主动亚系的有关肌肉实现稳定性的维持,脊柱就是通过3个亚系之间相互 协调作用实现稳定性。椎骨、椎间盘、脊韧带构成了被动亚系,也称为内源性稳定系统;脊 柱周围的肌肉、肌腱、内压构成了主动亚系,亦称外源性稳定系统;神经控制亚系控制被动 亚系和主动亚系,使它们协调起来实现脊柱稳定,这三个子系相互依存,互为代偿[15 ]。

被动亚系是由椎体、椎间关节、关节囊、脊柱韧带、椎间盘等结构组成。它们在脊柱活 动中起着支撑作用。在脊柱的中心区域,被动亚系作为本体感受器感觉椎置的变化,并 为神经控制亚系提供反馈信息。对于同一部位的不同运动形式,被动亚系的作用机理也不尽 相同。如,在躯干前屈过程中,后韧带、椎骨关节突及其关节囊和椎间盘是主要的稳定性维 系结构;在躯干后伸过程中,前纵韧带、纤维环、前部纤维和椎骨关节突是主要的稳定性维 系结构;在躯干水平旋转运动中,椎间盘和椎骨关节突是主要的稳定性维系结构。

无论脊柱是静止还是运动,主动亚系都在神经控制亚系的协调下共同维持着脊柱的稳定 。有无腰椎所能承受的压力大小,说明了肌肉收缩产生的力和肌肉的紧张性起到了稳定腰椎 的作用。

神经控制亚系主要接收来自主动亚系和被动亚系的反馈信息,判断用以维持脊柱稳定性 的特异性需要,然后启动相关肌肉活动,实现稳定性控制的作用。如,在上肢运动发生之前 ,多裂肌和腹横肌活动能够先行启动,而下腰痛的患者的肌肉启动时间相对较慢,表现出明 显的神经功能障碍。在人体的核心力量整个系统中,被动亚系、主动亚系和神经控制亚系是 相互依靠的,共同维持核心力量的稳定性并应对核心力量的变化以及静态与动态负荷。

2.3.2 神经控制作用机制学说人体核心区域主动稳定的实现取决于多块肌肉的协同工作,该工作是在神经支配下的一 个复杂和精细的过程。对于复杂的竞技运动来说,核心部位的稳定并不是运动的目的,稳定 是给不同肢体的运动创造支点,为不同部位肌肉力量的传递建立通道。Hodges等人运用肌电 图仪对人体做全身运动时的上肢肌、下肢肌和核心肌肉进行了测试[16]。结果表明 ,核心肌 肉(腹横肌、腹内斜肌、腹外斜肌、腹直肌和多裂肌)肌电的发生早于上下肢肌肉,尤其是 腹横肌的肌电明显早于三角肌和下肢主要肌肉。因此,他们认为,核心肌群的提前动员使身 体的核心部位首先做好准备,为四肢的发力建立支点[17]。核心部位的力量不单纯 涉及到单块肌肉收缩力的大小,更重要的是神经对多块肌肉的支配和控制能力。

骨盆作为脊柱稳定的根基,同样遵循神经肌肉反射机制,它的稳定性保持除盆带肌外, 还依靠核心部位的腰肌、腹肌的配合下共同完成的,这些肌群间的协调作用使脊柱和骨盆合 为一个整体,所以在核心稳定性训练中不能割裂骨盆和脊柱之间的关联,不然将会失去了核 心稳定性训练的真正意义。

神经系统主要通过两种方式对核心力量进行干预,一种是通过运动前期的预兴奋反射性 提高参与肌肉的力量,为姿态的调整和承受外部负荷做好准备;神经对肌肉的支配能力是影 响核心力量的重要因素,人体核心部位的稳定、稳定程度的变换以及稳定与运动之间的动态 交替都需要多块肌肉的参与和配合,神经系统对肌肉的募集和协调是完成多块肌肉共同运动 的关键。另一种是在运动的过程中通过肌梭和腱梭反馈式调整肌肉的力量并协调不同肌肉之 间的用力,解决核心部位的稳定、稳定程度和稳定与不稳定交替转换的问题。神经系统基于 肌梭、高尔基键器和脊柱韧带的本体感受,根据运动需求在时间和空间两个方面连续不断地 监控并调节核心肌肉的力量以及不同肌肉之间力量的配比,尤其是支配与控制核心大肌群与 核心小肌群在核心稳定与运动上的不同功能,小肌群主要起固定作用,而大肌群除固定作用 之外还具有运动功能,核心部位稳定程度的变化和稳定与不稳定之间的交替转换主要取决于 大肌群的收缩[18]。

核心稳定性的训练首先是动态下的核心稳定肌的本体感受性训练,通过激活、募集核心 稳定肌的方式来提高对核心部位稳定的控制能力。训练时力的作用点基于一个不稳定的支撑 面上,身体就是在这个动态的支撑面下完成。第二,核心稳定性训练是本体感觉性的力量训 练。在上面肌群本体感受性训练的同时进行负重力量训练,渐进性从开始负重部分或全部身 体重量到增加体外负荷,实现了提高核心大肌肉群力量的同时提高了脊柱深层稳定肌的力量 。

2.4 核心力量的生物力学作用机制分析有关生物力学研究结果表明,人体在两臂下垂的对称站立姿势中,身体重心位于第1至 第5骶椎的某一水平面上,大约在髋关节额状轴上方4~5 cm处,接近人体正中央的矢状面稍 向右偏的骶骨与耻骨之间;取卧姿时,身体总重心向头部偏移。身体重心会随人体的姿势的 变化而改变,运动时变化范围更大,有时会移出体外[19]。重心在一定范围内随着 运动姿势变化而改变的特性,是确定核心肌肉的主要依据。

人体分为头、躯干、上臂、前臂、手、大腿、小腿和足等多个环节,各个环节可动地连 接起来构成生物运动链,力作用在生物运动链上,各环节发生相对位置改变,于是产生了人 体姿势和运动状态的变化。躯干是人体生物运动链上的枢纽环节,在运动中对技术动作的发 挥和能量的传递起着至关重要的作用。由于躯干由多块骨骼组成,关节较多且结构复杂,要 充分发挥躯干在生物运动链中的作用,躯干的平衡稳定性尤为关键。在运动中,躯干的平衡 与稳定影响着各种动作技术发挥和运动环节间能量传递。人体在运动期间,重心起伏不定, 姿势不断变化,躯干始终处于一种平衡稳定――非平衡不稳定――平衡稳定的动态变化中, 在这个变化过程中人体依靠核心力量来调整姿势和维持躯干的平衡稳定[20]。核心 力量训练 中的非平衡不稳定支撑练习就是为提高躯干的平衡稳定性而进行的身体练习方法。这种在不 稳定的支撑而上进行的核心力量训练,能够创造独特的动态训练环境,练习者进行训练时必 须依靠核心力量保持身体的平衡与稳定,这增加了神经肌肉的训练负荷。实践证明,在这种 动态非平衡不稳定环境中进行的核心力量训练不仅对核心肌群的力量增加有明显作用,而且 能够增强人体的平衡能力及躯干的稳定性,从而达到提高运动能力的目的。

3 结束语

近年来,核心力量是竞技体育领域中的一个新鲜事物,引起诸多学者的关注。目前,国 内外学者对核心力量定义的理解不一,对核心力量的作用机制探讨还不够深入。因此,加强 对核心力量本质的研究和其作用机制的探讨,对更加清晰地把握核心力量的关键问题有着重 要的现实意义。

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第3篇:脊柱生物力学的基本概念范文

关键词:躯干支柱力量;肩关节;脊柱;髋关节;功能训练

在竞技体育中,所有的运动项目都需要借助于四肢末端将力量施加于外部物体,从而使人体或器械呈现出形式各异的运动。长此以往,人们更加关注于如何提高四肢肌肉力量而忽略了躯干等部位的肌肉力量训练。

竞技体育中的运动都是多关节和多肌群参与的全身运动,在这个过程中如何将不同关节和不同肌肉在多个平面上的运动整合起来,形成符合力学规律的“动力链”,为四肢末端发力创造理想的条件,是所有运动项目面临的共同问题。躯干部位的肌肉虽不像四肢肌肉那样直接⒂朐硕,但却可以为运动员技术动作的完成提供良好的身体姿势,也能够为四肢肌肉的发力提供一个强有力支点以提高四肢肌肉的收缩力量,同时,还可以高效地传递上下肢能量以提高运动效率。

20世纪90年代,一些欧美学者逐渐认识到躯干部位肌肉的重要作用,他们分别从解剖学、力学和神经生理学等角度对躯干部位肌肉进行研究,先后提出了核心稳定性和核心力量等概念:国内近些年来也从理论和实证方面对核心力量进行深入研究并取得了相应的成果。科学研究是一个不断深化的过程,这其中会有新的发现或补充前人的研究成果。而核心力量研究正处在这样一个过程中,曾经风靡一时的核心力量正面临着另外一个概念的冲击和挑战――躯干支柱力量(Pillar Strength)。本研究将按照“界定――功能――应用”的逻辑主线对躯干支柱力量进行研究,以期为我国体能训练事业的科学化发展增砖添瓦。

1.躯干支柱力量的定义

传统核心力量是指人体核心部位肌肉(腰椎-骨盆-髋关节),以稳定人体核心部位、控制重心运动、传递上下肢力量为主要目的产生的力量能力。然而,随着西方世界职业体育发展的逐步深化,越来越多的体能研究人员发现:不管是保持身体姿势还是上下肢能量的传递,肩关节和髋关节都发挥着重要的作用。如果肩关节出现问题,在身体姿势上不仅表现出圆肩等现象,也会进一步导致能量的泄露,这对持拍项目运动员的影响尤为明显。而髋关节的问题更多地在于屈伸髋肌群力量的不对称性发展。现代化的生活方式让人们更多时问处于静坐的状态。在这种体姿下,人体屈髋肌群如髂腰肌、股四头肌等长时间处于缩短状态,而伸髋肌群如臀大肌和股二头肌等则长时间处于拉长状态。此外,在传统体能训练中,教练员更多关注于对屈髋肌群的练习,忽略了对臀部等后链肌群的练习。长此以往,势必出现屈伸髋肌群力量的非对称性发展,进而限制了髋关节功能的发挥。在所有的体育运动项目中,肩关节和髋关节是人体能量上下传递的枢纽站,决定着能量的最终输出方向;而脊柱则是能量传递过程中的高速通道,决定着能量是否能够毫无泄漏地在上下肢之间进行传递。三者之间任何一个环节出现问题都会导致机体能量的泄露,进而影响竞技成绩的表现。

基于上述三个部位在人体运动中所发挥的重要作用,本研究将躯干支柱力量界定为:人体肩关节、脊柱和髋关节部位的肌肉,以保持人体姿势、提供近端固定和传递上下肢能量为目的所产生的力量能力。

2.躯干支柱力量的解剖和生理学机制

在解剖结构上,躯干支柱部位既包括了构成肩关节、脊柱和髋关节等相应的骨骼及其周围的韧带和结缔组织,也包括了附着在这些骨骼上的肌肉。关于躯干支柱部位肌肉的位置和数量问题目前还没有见到相关的研究。Fredericson等人虽提出核心力量涉及到29对肌肉,但是该研究并没有给出29对核心肌肉的具置以供参考。本研究从运动解剖学的视角出发,对附着和跨过肩关节、脊柱和髋关节部位的肌肉进行检索,发现在该部位有起止点的肌肉为51(对)+1(块),其中起止点均在躯干支柱部位的肌肉为22(对)+1(块),起点在躯干支柱部位的肌肉为29(对)(见表1)。

躯干支柱部位的肌肉可以分为浅层肌肉和深层肌肉。浅层肌肉主要参与躯干和肢体的大幅度运动,深层肌肉主要参与保持身体姿势和调控精细动作。这里仅以脊柱部位为例,阐述浅层肌肉和深层肌肉在人体运动过程中的重要性。

脊柱是人体极其重要的构成部分,也是人体骨骼结构中的一个薄弱环节。因此,不管在何种类型的运动中,都要考虑到脊柱的稳定性问题。Akuthota等人将脊柱的稳定分为两种类型:被动稳定和主动稳定。前者是通过骨和韧带结构实现的,后者是通过肌肉收缩实现的。脊柱运动时,韧带只能在脊柱关节活动的最大幅度处提供稳定,在这种情况下,韧带对脊柱的保护极其有限。研究也证明,没有肌肉提供支撑的脊柱是极其脆弱的,2 kg或20 N的压力负荷就能够破坏只有韧带结构包裹的脊柱的稳定,而一个正常人水平行走的每一步都会对脊柱产生140 N的压力。对运动员来说,他们的脊柱将承受更大的负荷。一名运动员如果以体重0.8-1.6倍的负重进行杠铃深蹲,对脊柱产生的压力是体重的6-10倍。由此可见,肌肉是脊柱稳定的重要物质结构。脊柱周围的深层肌肉,如多裂肌、横突棘肌和半棘肌等,是保持脊柱稳定的主要动力源:而以脊柱为中心的其他浅表肌肉,如斜方肌、背阔肌、肩胛提肌、菱形肌、腹直肌等,则是脊柱进行屈伸运动的主要动力源。对比分析后发现,保持脊柱稳定的肌肉更多的是深层肌肉,且以慢肌纤维为主:而负荷状态下的脊柱则更多地依靠浅层肌肉进行工作,且以快肌纤维为主。两类肌群的特征见下表2。

3.躯干支柱力量的功能

2012年备战伦敦奥运会期间,国家体育总局和美国AP公司合作成立了“备战伦敦奥运会身体运动功能训练团队”。“躯干支柱力量”作为身体运动功能训练体系中的一个组成部分,正是在这样的时代背景下引入了我国竞技体育领域,并逐渐受到人们重视。“躯干支柱力量”这一名词之所以能够在短短的几年时间里,从竞技体育领域风靡至大众健身领域主要在于它所具有的不可替代的功能,即:保持身体姿势,提供近端固定和传递上下肢能量。

3.1保持身体姿势的功能

身体姿势涉及人体各组织器官之间的协调和平衡,良好的姿势使身体处于一个相对稳定的状态,从而减少肌肉和韧带的紧张程度,延缓肌肉疲劳。身体姿势一旦发生异常变化,就会导致各内脏器官的功能紊乱,引起体质下降,甚至导致生理缺陷和某种疾病。而正确的身体姿势主要取决于人体能否使肩关节、脊柱和髋关节三个部位在解剖和生理功能上实现和谐统一。

随着科技的进步,现代人类足不出户就可以完成之前需要消耗一定体力才能完成的任务,这给人类生活方式带来的一个最典型的变化就是长时间的静坐。其结果就是上交叉综合征的出现,即圆肩、驼背和头部前倾等现象,严重的还会导致体态变形,手部麻木,严重影响人们的生活质量和自信心。对于从事竞技体育的运动员来说,长期非对称性的专项化训练也导致了运动员躯干支柱部位的畸形发展,而这种以丧失人体形态固有功能为代价的训练最终会限制运动员的长远发展。以中国乒乓球队为例,在备战伦敦奥运会期间,那些患有颈部、肩部和腰部运动损伤的运动员都具有相似的身体形态,即脊柱侧弯、肩胛骨位置异常和驼背等情况,而这些部位均位于躯干支柱部位。适合专项的身体姿态,不等于疼痛的身体姿态,否则这个运动项目也就没有存在的必要。躯干支柱力量训练一改传统只针对腰腹部位的力量练习,而是强调肩关节、脊柱和髋关节之间的联动作用,进而实现保持良好身体姿势的功能,从而为运动员竞技成绩的提高奠定基础。

3.2提供近端固定的功能

一根被拉长的橡皮筋,将其两端分别命名为A和B(见图1)。假设一:固定B端,释放A端,橡皮筋A端将以VA的速度弹向B端;假设二:同时释放A和B两端,橡皮筋A端将以Va的速度弹向B端。试问:VA和Va之问的大小关系?该命题的答案是显而易见的,VA大于Va的速度。即,橡皮筋一端固定时,释放另一端的初速度要大于两端同时释放时的初速度。在羽毛球运动中,运动员要想在杀球中获得更高的球速,就需要持拍手臂挥出更快的速度,根据前述的橡皮筋原理,持拍手可以视为橡皮筋的A端,那些止点在持拍手臂而起点在躯干支柱部位的肌肉可视为橡皮筋的B端,所以,挥拍速度的提高要求那些跨过肩关节的肌肉能够提供良好的近端固定功能,这就如同固定橡皮筋的B端。通过对躯干支柱部位肌群的分析,不难发现人体大多数浅表肌肉的起点都位于躯干支柱部位,即肩关节、脊柱和髋关节。而要使这些大肌肉群通过四肢以最大功率输出能量,则需要躯干支柱部位提供稳定的发力平台。

3.3提高上下肢能量传递效率的功能

从物理学角度分析,人体运动所表现出的速度、力量和耐力,其实本质是身体在一定的空间、时问内做功多少和功率大小,而这种表现与两个因素有关:能量产生和能量传递。通常情况人们会进入一个误区,即为了获得更大的力量、更快的速度和更强的耐力,他们总是着重发展不同肌肉的做功能力,以输出更多的能量,却忽视了身体内部的能量传递问题。殊不知,如果能量在传递过程中出现泄漏,即使肌肉总的能量输出获得了提高,同样会导致竞技成绩的下滑或停滞不前的结果。

在标准的解剖学描述中,肌肉一骨骼的概念给我们呈现出的是一个关于运动的纯机械模式,她将运动分割成独立的功能区,而忽视了在活体上这是一个无缝衔接的整体,当人体的某一部分运动时,整个身体都在响应。而在人体中,只有一种组织能够协调这种响应,那就是结缔组织。在运动领域,研究人员将这种结缔组织称之为肌筋膜。它是肌肉组织外层表皮包裹的一层结缔组织膜状结构,若干块肌肉通过肌筋膜链接在一起形成肌筋膜链。人体全身大致有12条肌筋膜链(见图2),这些筋膜链将身体分成若干区域并形成一种网状结构,肌肉被分割包裹在每一个网格内。任何单关节,多关节和全身性的运动都是相邻肌群收缩,通过某一区域的肌筋膜网状结构及其包裹的骨性结构将能量从一个环节快速有效地传递到另一个环节,这就是身体的动力链及身体\动的能量传递过程。因此,肌筋膜链是人体进行能量传递的物质基础。

通过观察,上述12条肌筋膜链都是在躯干支柱部位和上下肢形成联系。如果将12条肌筋膜链比作12列火车,它们所经过的区域比作12条火车轨道,那么脊柱部位则是火车轨道中可以高速行驶的直轨区域,而肩关节和髋关节则是两个人体最大的火车枢纽站,它们自身功能的完备与否决定了这12列火车能否准点安全地驶向不同的方向。如果上述三个部位的运动功能下降(如肩关节灵活性下降),那就意味着上述12列火车轻则晚点,重则脱轨。在运动中则表现为能量泄露,轻则导致运动整体效能的下降,竞技成绩下降或停滞不前;重则导致运动损伤的发生。因此,良好的躯干支柱力量是提高能量传递效率的基础。从某种意义上讲,“输出较小的总能量,但有着较好能量传递效率的运动员”要比“输出较大的总能量,但能量传递效率较差的运动员”更具潜力,因为后者比前者浪费了更多的资源。

4.躯干支柱力量的应用

从传统力量训练方法的视角来看,腰腹部位的训练手段不胜枚举,如仰卧两头起、俯卧背起等。但研究表明,在实验室环境下,高频率、多次数的脊柱屈和伸是导致椎问盘损伤的主要原因。因此,美国著名体能训练师Michael Boyle提出了“对抗-屈/伸/旋转”(Anti-Flexion/Extension/Rotation)的概念。既然不能通过脊柱屈的动作发展腹侧肌群,那么可以让练习者采用肘撑平板的方式来发展。在该动作中,练习者通过腹侧肌群的等长收缩以对抗脊柱伸的趋势(Anti-Extension);同样的原理,可以通过仰卧臀肌桥等方式来发展背侧肌群(Anti-Flexion),通过手持启动阻力训练器手柄的侧向移动发展体侧旋转肌群(AntiRotation)的力量。因此,上述三种基本动作模式是发展脊柱区域肌肉力量的基础。在发展躯干支柱力量的训练过程中,不能机械地将肩关节、脊柱和髋关节割裂开来,而应将上述三个部分有机整合在一起。这就如同爱因斯坦的相对论非但不否认牛顿的运动定律,而是从更大的范围涵盖了它。同样,躯干支柱力量不会否认基于单块肌肉、单个关节技术分析的重要价值,而是把它们放在整体的系统里进行思考,二者之间是互为补充,而不是取而代之。

发展躯干支柱力量应遵循以下几个原则:1)在训练部位上,优先激活深层肌肉,而后发展浅层肌肉力量;2)在运动方向上,优先进行一维练习,而后进行多维练习;3)在外部训练环境上,优先进行稳定练习,而后进行非稳定练习;4)在用力方式上,优先进行静力性练习,而后进行动力性练习;5)在参与运动关节数上,优先动员少数关节参与运动,而后增加参与运动关节数。

4.1优先激活深层肌肉而后发展浅层肌肉力量的原则

由内(深层肌肉)到外(浅层肌肉)是发展躯干支柱部位肌肉力量的首要原则,尤其对脊柱区域的肌肉更为重要。深层肌肉多由慢肌纤维构成,应通过低负荷和慢动作频率的练习方式以提高其保持关节稳定性的能力;浅层肌肉多由快肌纤维构成,应采用向心和离心收缩的方式提高其参与身体大幅度运动和对抗高负荷的能力,动作速度快、负荷强度高是训练浅层肌肉的典型特征。同样的动作,因为负重量不同往往会得到不同的训练效果,当外在负荷小于40%MVC,中枢神经系统将动员深层肌肉参与运动。这也解释了为什么在体能训练课的准备活动中,往往会采用一些俯卧位的肩关节Y-T-W练习和各种类型的“桥”(如肘撑平板)。只有这些以自身体重为负荷和低动作频率的练习才能够激活深层肌肉,进而为后续的高强度、大负荷训练做好准备。

相反,如果缺少该环节的准备,或直接借助外在负荷(>40%MVC)进行力量训练,中枢神经系统将动员浅层肌肉参与运动。当浅层肌肉产生的肌肉力量超过深层肌肉所能承受的范围时,也就是运动员损伤发生的时候。这种情况可以用一辆超级跑车来举例,浅层肌肉象征着跑车的高马力引擎,而深层肌肉则代表着跑车的刹车系统。强劲的动力可以让跑车在很短的时间内达到最高速度,但糟糕的刹车系统却可以瞬间导致车毁人亡的悲惨事故。

4.2优先进行一维练习而后进行多维练习的原则

人体的基本切面可以分为:矢状面、额状面和水平面。在体育运动中,人体仅在一个切面内完成的练习称为一维练习:在两个及以上切面内完成的练习称为多维练习。虽然所有的竞技体育项目都要求运动员在多维状态下完成技术动作已成为人们的共识,但在体能训练过程中,部分教练员依然过多地采用一维练习手段来发展躯干支柱部位的肌肉力量,如仰卧两头起,忽略了应在运动员高质量完成一维练习的前提下,更多地结合专项进行多维练习的专项需求。

以游泳项目为例稍作论述。游泳项目的技术特点是“直、平、尖、紧”:“直’’要求在游进过程中身体应收腹,低头保持流线型体姿;“平”是游进过程中的身置;“尖”要求手脚并拢;“紧”意指身体夹紧,要求肩和臀部收紧。这些技术特点对运动员的躯干支柱力量提出了很高的要求,躯干姿势正确与否直接决定了运动员在泳池中的竞技表现。因此,在体能训练方案的设计中,应将动员躯干支柱部位参与运动作为设计练习手段的核心指导思想。在起始训练阶段,可以采用平板支撑、侧桥、臀肌桥等一维练习手段分别从矢状面和额状面两个基本切面发展运动员腹侧、体侧和背侧的躯干支柱力量(图3-1、图3-2、图3-3);在设计多维练习手段时,应充分结合游泳运动员的专项进行,如蛙泳项目需要运动员有着良好的髋关节外展能力。因此,在设计陆上体能训练时,既要考虑如何动员脊柱部位参与练习,同时又能够发展髋关节的外展能力。例如图3-4的练习手段就是一个多维的练习手段:不仅发展脊柱部位在矢状面的躯干姿势维持能力,同时也发展了髋关节在水平面的外展能力。

4.3优先进行稳定练习而后进行非稳定练习的原则

不管是篮球的后仰跳投还是羽毛球的鱼跃救球,运动员很多时候需要在非稳定条件下完成相应的技术动作。因此,在体能训练过程中应尽可能真实地模拟运动员在这种非稳定条件下的比赛场景来提高他们的体能储备,而不是坐而论道式的盲目训练。躯干支柱力量的非稳定练习就是对这种比赛环境的一种模拟。在非稳定训练条件下,参与运动肌肉的数量、动员程度以及肌肉之间的协作能力和稳定条件下有着明显的区别。Behm等人对3种不同稳定条件下的负重深蹲进行了研究,结果表明:受试者在蹲起同等重量杠铃的情况下比目鱼肌、竖脊肌等肌肉的肌电活动出现了@著的不同。站在两充气垫上深蹲的肌电活动最大,站在地面上的深蹲次之,站在地面上并有杠铃牵引保护槽的深蹲最小。这说明在非稳定条件下参与深蹲的肌肉不仅要用力将杠铃蹲起,同时还要通过肌肉之间的协调用力来克服非稳定状态以保持身体姿势的稳定。类似的结果在其他研究成果中也有发现。这说明非稳定条件下的躯干支柱力量训练,可以在不增加外在负重量的前提下,提高训练的负荷强度。

与稳定条件下的躯干支柱力量训练相比,非稳定环境可以提高以下几个方面的训练效果:1)可以募集到更多的肌纤维参与运动,特别是在自身体重条件下的非稳定训练能够更加充分地动员深层肌肉参与维持身体的平衡;2)可以反射性增加肌纤维的收缩力量,在同等负重量的情况下,非稳定条件下的肌电活动明显增加;3)可以提高肌肉问的协同工作能力,不同关节和部位的肌肉(如上肢与下肢)、不同大小和位置的肌肉(如深层肌肉和浅层肌肉)和不同功能的肌肉(如原动肌、对抗肌和固定肌),都会在非稳定条件下改变其原来在稳定条件下业已形成的工作关系,而逐渐建立一种在非稳定条件下的协同工作能力。

可以从以下两个方面考虑营造非稳定的训练环境:第一,在稳定条件下通过阻力矩、支撑面或通过限制神经反射调节通路以增加非稳定的因素,如单侧负重、单腿支撑和阻断视觉反馈通路等练习;第二,将稳定支撑改为非稳定支撑,如在平衡盘、悬吊带和瑞士球上的练习(见表3)。

4.4优先进行静力性练习而后进行动力性练习的原则

在体能训练研究领域,研究人员始终在思考着这样一个问题:如何将体能训练中取得的成果最大程度地转化为运动员在比赛中的竞技能力?训练和比赛之间的相似程度似乎是这一问题的唯一答案。因此,体能训练所带来的力量、柔韧、耐力和灵敏等素质的提高与真实竞技比赛场景之间的相似性,是决定体能训练成果能否转化为运动员竞技能力的关键所在。

在追求这种“相似性”的过程中,首先要思考体能训练过程中的身体姿势是否和竞技比赛中运动员的身体姿势相似。如游泳运动员在比赛中是以俯卧(仰卧)姿浮在水面上,因此在陆上体能训练时,运动员俯卧(仰卧)姿条件下的力量训练效果要优于运动员直立姿条件下的效果。在体能训练的初级阶段,一般采用静力性练习来提高运动员保持正确身体姿势的能力。当运动员能够高质量完成静力性练习后,其次通过动力性练习(离心收缩和向心收缩)来提高躯干支柱部位肌肉在运动过程中对身体姿势的控制能力。静力性练习是发展躯干支柱力量的基础,动力性练习则更多地模仿了真实竞技比赛场景下躯干支柱部位的真实工作方式。图4-1是游泳运动员采用俯卧姿的静力性练习,图4-2是运动员采用俯卧姿的动力性练习(划手练习),虽然两个练习都在发展躯干支柱力量,但后者显然比前者难,且和游泳运动员在泳池中对躯干支柱力量的真实需求更为“相似”。

4.5优先动员少数关节参与运动而后增加参与运动关节数的原则

杠铃杆和链条(如自行车链条)的区别之一在于前者属于“刚体结构”,后者属于“非刚体结构”。刚体结构的特点是:任意两点的连线在平动中平行且相等。简而言之,杠铃杆是整体运动,其运动方向是可控的;而链条属于非整体运动,其运动方向难以控制。自行车链条由不同的环节构成,每一个环节本身是一个刚体。这种构成方式和人体骨骼与关节的关系是一致的。自行车链条的环节可以看作是人体骨骼;而环节与环节问的连接则构成了关节。链条的环节数越多,其运动轨迹就越难以控制。

同理,躯干支柱部位包括肩关节、脊柱和髋关节,而脊柱由颈椎、胸椎、腰椎、骶骨和尾骨5部分构成,共26块,各椎骨之间以平面关节相连接,这样的构造使脊柱成为人体关节数最多的区域,关节数目越多,该区域的动作轨迹越难以控制:肩关节和髋关节作为人体两个灵活性最好的关节,进一步提高了对躯干支柱部位的控制难度。因此,身体姿势控制的好坏,能量传递效率的高低主要取决于肩关节、脊柱和髋关节三者之间的协同配合。在体能训练过程中,不同的身体姿势要求不同数量的关节参与运动,其对躯干支柱部位的控制难度也不尽相同。如,仰卧位的卧位练习对躯干支柱部位的控制难度要低于站立姿负重练习的控制难度,因为后者不仅需要躯干支柱部位的关节参与运动,也需要膝关节和踝关节参与运动,而参与运动关节数的增多往往意味着身体重心的提高,这显然提高了人体对躯干支柱部位的控制难度。因此,在体能训练过程中,应按照仰卧姿-坐姿-支撑俯卧姿-双膝跪姿-半跪姿-前后分腿姿-运动站立姿的顺序逐一增加参与运动的关节数,进而提高中枢神经系统对躯干支柱部位的控制能力以及能量传递过程中各部位间的协同工作能力。

仰卧姿(图5-1)。仰卧位躺在地面上,体重直接作用于地面,不需要肌肉参与发力以克服体重和维持身体姿势,躯干支柱部位直接参与运动的关节数目也是最少的。坐姿(D5-2)。从仰卧姿进阶为坐姿的过程中,首先,参与运动的关节数增多,髋关节(不含)以上的所有躯干支柱部位关节都参与了身体姿势的控制;其次,身体重心提高,负担的体重增加。这些因素都加大了控制身体姿势的难度。支撑俯卧姿(图5-3)。从坐姿进阶为支撑俯卧姿的过程中,整个躯干支柱部位的关节都参与了身体姿势的控制,而且因为脊柱和地面平行,每块椎骨的负重量不能像坐姿那样通过上下椎骨叠加的效应直接作用于坐骨结节,而只能通过脊柱周围的肌肉来维持身体姿势,这种失去椎骨间上下压力叠加效应的骨性支持作用的体姿,要比坐姿更加难以控制身体姿势。双膝跪姿(图5-4)。练习者自膝关节向上的所有关节均参与到身体姿势的控制过程中,这意味着关节数的增多;练习者身体重心和负担的体重进一步提高,而身体重心的提高,意味着躯干支柱部位在纵向高度上的提升,如前所述,人体骨骼是通过关节连接在一起的,这种纵向高度提升所带来的身体姿势控制难度就如同控制一根垂直立起来的自行车链条一样,显然要比控制一根立在空中的杠铃杆更具难度。单膝跪姿(图5-5)。从参与运动的关节数目来讲,一侧腿的膝关节也参与到对身体姿势的控制过程中,而且通过调整两膝关节左右问距的方式,可以增加或降低人体对稳定性的控制难度,该类型的练习手段多用于气动阻力训练器中的劈砍练习(chop/Lift)。前后分腿姿(图5-6)。该身体姿势下,人体踝关节以上关节均参与运动,身体重心进一步提高,对躯干支柱部位的控制难度也进一步提高。运动站立姿(图5-7)。当人体最终成为运动站立姿时(包含双腿运动站立姿和单腿运动站立姿),所有关节均参与身体姿势的控制,身体重心也提升至最高点且负担全部的体重。

在上述基本姿势的进阶过程中,可以发现人体参与运动的关节数在逐渐增多,而关节数的增多对躯干支柱部位的控制难度也在逐步提高。参与运动关节数的进阶原则不仅涵盖了体能训练过程中的基本身体姿势,同时也符合人体的生长发育特点(三翻六坐七滚八爬)。对于刚出生的婴儿来说,他们刚开始只能以仰卧的基本姿态来观察这奇妙的世界:随着时间的推移,他们逐渐学会了坐、爬,最后学会了站立。因此,在躯干支柱力量训练手段的设计上,应遵循上述原则,循序渐进地提高训练难度。

第4篇:脊柱生物力学的基本概念范文

关键词:脊柱整体观;筋骨同治观;推拿手法

中图分类号:R681.5文献标志码:B文章编号:1007-2349(2016)10-0057-02

王春林教授从事推拿临床、科研、教学工作26年,医德高尚,医术精湛,善于学习和吸收国内外先进的诊疗经验,以中医基础理论为指导,从“脊柱整体观”与“筋骨同治观”出发,运用推拿手法治疗脊柱疾病在临床中取得满意的疗效。笔者有幸成为王老师的研究生,在临床中跟师学习,受益匪浅,现将王春林教授有关“脊柱整体观”与“筋骨同治观”的临床思想初步总结如下。

1整体观

脊柱整体观是中医学的一大特点,也是推拿手法诊治疾病的特色之一。中医学认为人是一个有机的整体,人体各结构间相互联系,不可分割。王老师临床别反对推拿科医生诊治脊柱疾病时仅仅注重病变局部,而忽视对脊柱整体的分析,从而导致对一些复杂症状和潜在病变的漏诊或误诊。其指出人的脊柱是一个整体,构成脊柱的各组成部分在结构上互相联系,功能上相互协调,病理上相互影响。沈国权教授提醒人们仅治疗病变局部的脊柱因素是不够的,应该明确脊柱手法中的整体观念[1]。脊柱任何部位的病变,都有可能引起病变上下两端发生代偿性的力学变化,故在诊断和治疗脊柱损伤性疾病时应树立整体观,不仅着眼于病变局部,还应注重对整个人体脊柱生物力线的调整。王老师指出退行性腰椎滑脱症多见于腰曲过大者,腰曲过大往往伴随胸腰段后突及腰骶角增大,故临床中治疗退行性腰椎滑脱症时,其不仅采用侧卧位分压调曲法调整滑脱局部,还用胸腰段按压法调整继发性胸腰段后凸,同时也采用腰骶活动法调整过大的腰骶角;并于手法结束后指导患者行屈髋屈膝垫枕法、爬行功和弓步压髋功等锻炼增强腰背部肌群力量,以达到自我治疗及预防病情复发的作用。

整个脊柱从矢状面看成“S”形,颈曲腰曲方向一致。韦春德等指出腰椎是颈椎的基础,并通过临床研究表明腰曲改变与颈曲改变呈正相关[2]。临床中发现腰曲变直,颈曲也变直或反弓;腰曲加大,颈曲也随之加大。王老师在诊断腰部疾患(腰椎间盘突出症、腰椎小关节紊乱等)时多会询问患者是否有颈部疾患,并检查颈椎曲度及排列情况,或嘱患者进一步行影像学检查,直观查看是否存在异常改变;治疗上除腰部的调整治疗外还适当调整颈部,同时交代患者积极配合治疗腰部疾患及改正不良生活习惯,以防病情进一步发展出现颈腰综合征。有研究表明,腰部疾患时腰椎常呈保护性侧弯、后凸畸形,骨盆随之可产生代偿性倾斜,一侧或两侧骶髂关节可能出现错位[3]。随着生活、工作方式的改变及电子产品的广泛普及,腰部疾患的发病率不断攀升。在跟师门诊中,王老师总是提醒在诊治腰部疾患的患者时不能只关注腰部情况,同时还要查看患者骨盆是否偏歪、两下肢是否等长。若存在骨盆病变,在调整治疗腰椎的同时还必须配合骶髂关节矫正手法,从而使临床疗效更显著。根据生物力学原理,为维持人体中轴平衡,当腰曲变直出现旋转侧弯后,胸椎必然反向旋转侧凸,颈椎也与胸椎反向旋转侧凸[2]。基于这一“扭毛巾”式的病理改变,王春林教授在诊断青少年特发性脊柱侧凸症时多要求患者拍摄全脊柱的X片,以直观的了解整个脊柱的代偿情况;治疗上采用脊柱平衡手法:①拇指推荡法及脊柱微调手法调整侧凸脊柱节段(重点调整胸椎及胸腰结合段;②改良斜扳法调整骨盆;③手法治疗后教导患者进行导引锻炼(立位上撑、立位侧屈、卧位拉伸、前屈拉伸等)加强治疗。通过以上三步治疗改善脊柱整体曲度和承重力线,从而发挥更好的临床疗效。脊髓型颈椎病多被列为推拿的禁忌症,因为于颈椎局部行正骨手法易发生意外损伤,故很多推拿医生对此望而却步。王老师指出针对该型颈椎病治疗时要避免颈部的过曲、过伸及旋转,从脊柱整体观出发可通过调整胸椎、腰曲而间接发挥调整颈椎的作用,从而达到治疗目的。一女性患者,56岁,脊髓型颈椎病5年,王老师在患者卧位下于颈椎局部行松解类手法治疗,患者坐位下通过胸椎后伸提拉法调整胸椎而改善颈椎的承重力线,每周门诊坚持治疗1次,目前该患者临床症状得到控制,能正常工作及生活。

2筋骨同治观

筋骨同治观是中医骨伤科及推拿科治疗脊柱疾病的特色之一。《灵枢・痿论》记载:“宗筋主束骨而利关节也”[4]。中医学的筋概括了除骨以外的皮肉、筋(筋膜、筋络、筋腱)、脉等组织,相当于现代医学中的肌肉、筋膜、韧带、周围神经、血管、软骨的统称。其主要功能为连属关节、络缀形体,主司关节运动。骨为奇恒之府,《素问・脉要精微论篇》曰:“骨者,髓之府,不能久立,行则振掉,骨将惫矣”[5]。骨性刚强,既可支持形体,又能保卫内脏,是人体的支架,同时也是筋起止之所。筋骨之间相互关联、密不可分,《内经・灵枢》曰:“骨为干,筋为刚”,生理上筋束骨,骨张筋,互相协作进行人体正常的活动;病理上伤筋可影响到骨,伤骨必伴有不同程度的伤筋。现代医学认为脊柱的平衡需要内在稳定结构(骨、关节)和外在稳定结构(神经肌肉系统)共同发挥作用,病理上又互相影响。王老师在诊治脊柱疾病时以筋骨同治观为指导思想,努力恢复脊柱的内、外源性稳定。其指出正骨可以理筋,理筋也可正骨。故临床上治疗时首先在病变局部及周围实施理筋类手法以柔筋,解除局部肌肉痉挛,同时也可缓解或消除患者紧张的情绪;然后施行调整类手法以治疗“骨错缝,筋出槽”的病理状态,恢复脊柱正常或代偿的力学平衡;最后再次实施理筋手法或指导患者行导引功法锻炼加强筋束骨的功能,巩固脊柱的稳定性及预防复发。另一方面,王老师强调临床中诊治疾病要建立“辨证求因,审因论治”的观念,分清主次,不能“眉毛胡子一把抓”,在“筋骨同治”的基础上也要辨证施治,分“筋骨同治、尤重治筋”和“筋骨同治、尤重治骨”。日常生活中,由于长久的不当姿势导致椎旁肌肉韧带长期紧张、劳损及慢性炎症,外平衡被破坏进而导致内平衡的打破,即所谓的“筋不柔则骨愈难正”。针对第三腰椎横突综合征、腰肌劳损及肌筋膜炎等筋伤疾病,王老师治疗时则重点以理筋类手法为主,主张“筋骨同治、尤重治筋”,多于局部及周围施予法、按揉法、弹拨法、平推法等,手法要求持久、深透、柔和,以达到疏筋活络、行气活血、解痉止痛的作用。王老师形象的将脊柱比作帆船的桅杆,脊柱周围软组织比作稳定桅杆的榄绳,若桅杆发生偏歪则周围的榄绳将不同程度的受到牵拉损伤。当脊柱椎体发生位移变化时,周围软组织肌痉挛、紧张度增高,相应的神经、血管受牵拉或压迫刺激,从而出现相应的临床症状,即所谓的“骨不正则筋不柔”。临床上遇到脊柱小关节紊乱、退行性腰椎滑脱症等骨错缝的疾病时,王老师强调“筋骨同治、尤重治骨”,指出若错位的骨、关节不予调整使其恢复到解剖或代偿位置,则病变部位施予再多的理筋类手法也难于从根本上解除患者的临床症状。

中医学认为筋骨内合肝肾,“肾主骨、肝主筋”,肝血充盈则筋壮以束骨;肾精充盈则促进骨的生长、发育及损伤后的再生修复。中药方剂为中医疗法中的重要组成部分,王老师在手法治疗治疗脊柱疾病的同时多辨证施以方药,用药常从肝肾论治,方剂常选左归饮合二仙汤加减(熟地15 g,山萸肉10 g,川牛膝15 g,山药15 g,枸杞15 g,桑寄生15 g,麦芽20 g,羌活10 g,葛根30 g,鸡血藤30 g,炒枳壳15 g,甘草10 g),全方旨在益肝肾、强筋骨,祛风除湿,扶正驱邪。临床中推拿手法配合中药则弥补了单纯手法的不足,使疗效得到进一步提高。

3小结

临床中,王春林教授始终把“脊柱整体观”与“筋骨同治观”贯穿于脊柱疾病的诊断、治疗和康复当中,提高了诊断的准确性、全面性,在治疗中也取得满意效果。同时他强调推拿科医生要贯通中西,治疗脊柱疾病时要以推拿为主,充分利用各种治疗手段以提高临床疗效,并要求我们学生要达到三通一会(通推拿、针灸、中药,会导引)。王春林教授的此种精神很值得学习借鉴。

参考文献:

[1]沈国权,脊柱手法治疗中的整体观念[J].第四届全国推拿学术交流论文汇编,1995:28.

[2]韦春德,韦以宗,王秀光,等.颈椎病腰曲改变437例X线片分析报告[J].颈腰痛杂志,2007,04:267-270.

[3]师宁宁,沈国权,何水勇,等.骶髂关节紊乱在X线片上的表现形式和临床意义[J].中国骨伤,2013,02:102-106.

第5篇:脊柱生物力学的基本概念范文

关键词:T-MORB 地幔源岩 熔融

中图分类号:P5 文献标识码:A 文章编号:1007-0745(2013)05-0299-01

一、T-MORB玄武岩的概念及岩石学特征

地质大词典中这样解释,海洋拉斑玄武岩因洋中脊一般都由海洋拉斑玄武岩构成,故又称洋脊型拉斑玄武岩。指产生在海岭、海山等处的富含铝、钠,而贫钛、钾的拉斑玄武岩,且化学成份比较均匀。

T-MORB称为过渡型洋脊玄武岩,产生于深海洋脊。是正常洋脊玄武岩(N-MORB)和富集型洋脊玄武岩(E-MORB)的过渡形态。是低钾拉斑玄武岩的变种,含钛量也较低,在大洋中脊喷出,为碱-偏碱系玄武岩,由镁橄榄石、富钙单斜辉石、斜长石、钛磁铁矿和数量不等的浅棕色玻璃组成。岩石中斜方辉石和钛铁矿罕见。在大陆上均与蛇绿岩有关,多产于蛇绿混杂带中的变基性岩,如红柳沟的细碧化玄武岩。

岩石学特征:典型的T-MORB为拉斑玄武岩,因喷发于海底,多具枕状构造。熔岩中夹有火山角砾,玄武岩层间或玄武岩枕体间有火山灰或石灰质充填其中。矿物组合为钠长石―绿泥石―绿帘石―方解石―沸石。在这一单元中可以出现由玄武岩分异形成的中、酸性火山岩,它们遭受蚀变后变为角斑岩及石英角斑岩。图1显示了T-MORB为N-MORB和E-MORB的过渡形态。

二、T-MORB玄武岩的地球化学特征

1、常量元素特征:洋脊拉斑玄武岩主要有以下特征:低钾(K2O

2、微量元素特征:以相对高的Al2O3和Cr含量,以及大离子亲石元素(LILE),如Rb、Cs、Sr、Ba、Zr、U、Th和轻稀土亏损或平坦型稀土模式区别于大陆和岛弧拉斑玄武岩。大离子亲石元素富集,高场强元素基本未发生分馏,与洋脊玄武岩形式吻合。微量元素丰度出现独特的Th峰。

3、稀土元素特征:Bryan et al(1976)依据REE特征将洋脊玄武岩分为两种,即N-MORB和E-MORB。N-MORB以LREE亏损为特征,(La/Sm)N1.0;T-MORB的稀土元素丰度和LREE(轻稀土)亏损程度介于N-MORB和E-MORB之间。

判定是否T-MORB,配分模式图上一般为平坦型,说明轻重稀土分馏程度较低。N-MORB的标准化稀土配分模式图显示LREE略富集,而在E-MORB标准化的稀土元素分配模式图上显示LREE略亏损,可判定为介于两者之间为T型MORB。按REE配分型式,至少可鉴别出三种MORB,一为E-MORB,LREE强富集型,La/Yb为 4.7-7.9,其HREE与亏损型MORB相当,其二为T-MORB,LREE弱富集型,La/Yb为2.0-2.8,其 HREE亦分别与LREE亏损型和富集型 MORB的HREE丰度相当,但 LREE和MREE则介于两者之间,显示过渡性特征。 其三为N-MORB,LREE弱亏损型,其La/Yb

三、地质意义

洋脊中心热幔柱岩浆作用可产生时空上密切共生的T-MORB,常常是N-MORB、T-MORB或E-MORB与OIB 同时产生、并列共存,洋脊地幔热柱作用可以使得洋脊产生N-MORB与T-MORB的共生共存。而板内地幔热柱则不然,在我国西南三江特提新造山带中的蛇绿混杂岩内OIB与各种MORB密切共生。多数为拉张环境,深海洋脊地区,常于深层地幔热柱源区联系。多形成于低压高温,高温部分熔融条件。

参考文献:

[1]候增谦,莫宣学等.“三江”古特提斯地幔热柱―洋中脊玄武岩证据[J]地球学报,1996.17(4);362-374

[2]卢记仁.峨眉地幔热柱动力学特征[J].地球学报,1996.17(4);424-438

第6篇:脊柱生物力学的基本概念范文

1 引言

自1911年Albee与Hibbs报道第1例脊柱融合术至今近100年,各种脊柱内固定器械日新月异,大大提高了脊柱疾病的治疗成功率。然而,即使如此,融合失败及假关节的发生率仍然较高(5%~35%),现有的手术方法完全可以达到对脊柱坚强的内固定,但始终不能完全避免融合失败的发生[1]。影响脊柱融合成功的因素有:(1)患者自身条件:如年龄、全身状况、营养、骨质疏松等;(2)植骨方式的选择:后外侧植骨、横突间植骨、去皮质、前路椎间植骨融合等;(3)植骨床的制备;(4)植骨材料的选择。国内外学者一直寻求通过提高骨移植材料性能以提高脊柱的融合率。据统计在北美每年大约有5000,000例手术涉及骨移植,已经成为仅次于输血的第二大移植手术[2]。理想的骨移植材料应具备:无毒、无副作用、取材方便,价格低廉,同时具有骨形成、骨传导、骨诱导等生物活性。

2 移植骨的种类

目前应用于脊柱融合术的材料有自体骨、同种异体骨、异种骨、人工骨。

自体骨具有与受区骨相同的骨性支架,保留有成骨细胞、细胞因子等生物活性物质且与受区组织相容性好,成骨迅速。自体骨具有骨诱导、骨传导、骨形成作用,同时还有无免疫排斥反应、安全性高的优点,因而脊柱融合术中自体骨移植是骨移植的黄金标准[3]。然而自体骨移植存在一系列问题,如骨来源有限、术中失血增多及手术麻醉时间延长,还有一定并发症,如供区术后血肿假性动脉瘤,神经血管损伤、术后供区疼痛,取骨后供区骨折,及外观畸形[4、5]。而有些手术需要骨量往往比较大,自体骨移植往往不能满足充分植骨的要求[6]。

同种异体骨移植可减少创伤,供骨量大,无自体取骨的并发症,而且形态多样(皮质骨、松质骨、去钙骨基质等),异体骨提供支架具有骨传导作用,其中去钙基质因含骨形态发生蛋白而兼有骨诱导功能。然而同种异体骨容易诱发宿主产生免疫排异反应,而且目前临床上多采用经冷冻、冻干或化学处理的同种异体骨,其细胞成分多已坏死,自身成骨作用和骨诱导活性严重消弱,植入骨骼系统以后,仅能引起纤维组织替代,形成瘢痕机械强度减弱的程度受组织相容性抗原差异大小的影响,易发生疲劳骨折,同时有可能导致交叉感染,所以目前异体骨的临床应用已经逐渐减少,甚至某些国家已经禁用。

异种骨作为不同种属个体之间的骨组织移植物,是最早被研究的骨移植材料,特点是来源广泛,取材方便。避免2次手术,缩短手术时间,同时没有同种异体骨可能导致交叉感染的危险,但其免疫排斥反应严重,生物相容性差,对骨形成有阻滞作用。

基于以上种种原因,人们一直在寻找其它的骨移植替代品。理想的人工骨材料应该具有良好的生物相容性,能有效的充当新骨形成的支架,并能在体内逐渐发生降解,被骨组织替代[7],同时还应具有诱导临近组织间充质细胞分化为成骨细胞或刺激成骨细胞加速增殖的一大类因子。

3 人工骨的组成

目前广泛应用的人工骨基本由支架材料和激活物组成部分还含有抗生素,支架材料主要起骨引导作用,作为一个物理支架吸附附近骨面或髓内的激活物来源于邻近骨面的种子细胞顺此支架爬行、增殖并形成新骨。激活物是在骨修复过程中提供邻近组织间充质细胞分化为成骨细胞或刺激成骨细胞加速增殖的一大类因子或药物。

3.1 支架材料

随着科技的发展,人们通过各种理化方法提取或仿制骨的有效成分用于骨修复,可大批量生产弥补骨量的不足,但这些产品不具有任何细胞或激活物等活性物质。主要分为两类:一类是无机材料以羟基磷灰石(hydroxylapatite,HA)和磷酸三钙(tricalcium phosphate,TCP)及硫酸钙(calcium sulfate)为代表。优点具有较好的生物相容性,对组织无刺激,强度及塑形好,为骨修复提供良好支架。缺点是不具备骨诱导,吸收降解慢,甚至有时影响新骨的形成。另外一种是有机高分子材料,以聚乳酸(polylactic acid,PLA)、聚乙醇酸或两者的共聚物为代表[8]。优点是可以与多种不同材料复合,缺点是亲水性较低,影响细胞的黏附和分布,并在体内容易引起异物反应,而且大分子材料降解周期明显延长。

3.2 激活物

3.2.1 骨生长因子

骨生长因子是一类调控细胞间信号传导的低相对分子质量蛋白或肽类物质,具有诱导间充质细胞向成骨细胞分化的活性。它包括骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)、骨形成蛋白Ops和其它一些生长分化因子。1979年Urist提取出比脱钙骨基质(decalcified bone matrix,DBM)的产物命名为BMP,BMP是一种可溶的、低分子跨膜糖蛋白,在局部其对膜内成骨和软骨内成骨均有诱导作用。BMP为可溶性,仅仅在局部起作用,它与细胞膜上的特定受体结合通过第二信使将信号传导入细胞核,激活成骨细胞表型的基因,使细胞分化为成骨细胞。BMP植入人体,间充质细胞首先渗入基质中,随着基质的降解,间充质细胞分化为成骨细胞并形成骨小梁,同时血管也向基质内长入。骨小梁从外周逐渐向基质长入。最后,骨小梁将整个基质取代,然后,骨小梁开始重构最后成为新骨。经放射学、组织学及生物力学证实,BMP所诱导的骨在功能上与自体骨完全一致。

3.2.2 种子细胞与组织工程学

人体正常的骨修复需要靠大量骨细胞进行工作,尤其成骨细胞。其种子细胞主要是靠骨膜细胞及骨髓细胞。骨膜细胞来源有限,而骨髓细胞含有确定的骨祖细胞,而且来源充足、易采取、创伤小、故具有良好的应用前景,现成骨细胞的体外培养技术已经基本成熟。近几年提出的组织工程学的概念,基本方法是体外培养分离相关细胞,后将一定量的细胞种植到具有一定空间结构的三维支架上,将此细胞支架复合物植入体内或体外继续培养,通过细胞之间的相互黏附生长,分泌基质,形成一定结构功能的细胞外器官。这种方法有明显的优点:(1)不受供区来源的限制,避免排斥反应;(2)合成组织功能好能完全替代被修复组织;(3)支架材料可根据不同需要而改变。

4 生物植材料在脊柱融合术中的应用

4.1 脊柱融合的现状

脊柱融合的目的是通过固定过度活动的节段来减轻病人的症状。1995年An等报道了自体骨与同种异体骨在相同个体中的应用经验,他们的结论是自体骨优于冷冻同种异体骨、干冻骨、自体骨与异体骨的混合物。2002年,Gibson等报道了一个随机对照实验结果,主要研究了69例行后外侧器械固定脊柱融合术患者。这个研究结果表明同种异体骨移植与自体骨的术后融合率相似。尽管同种异体骨做为自体骨的替代物在避免供体局部并发症方面有其优势,但是术后可能的感染危险性限制了它的应用。经过改善的同种异体骨的术前和术后保存和消毒技术明显损害了它的愈合能力,使得术后的融合率大大降低。以前也使用陶瓷和陶瓷混合物做为骨移植替代物。2001年Fjubayashi等进行了一个回顾性的研究。他们运用局部减压获得的碎片和HAPTCP颗粒混合物和骨条混合应用于腰椎的后外侧融合。尽管用HAPTCP形成的骨质比自体骨形成的小,但作者认为这种方法还是十分有效。Zhu W等近期研究发现BMP2与BMP7混合在脊柱融合中能显著增强成骨活性。

人们一直在寻找其它骨移植替代品,其中硫酸钙便是一种古老而又充满潜力的替代品。早在1892年,Dressman就应用硫酸钙填充骨缺损取得成功。众多成功的临床应用证实,硫酸钙生物相容性良好,局部可形成微酸性的生物环境,有利于血管和成骨细胞的长入,又能阻止纤维组织的长入,是一种安全有效的骨移植替代物。硫酸钙植入体内后可完全降解,组织学观察发现成骨细胞聚集在植入的硫酸钙周围,产生类骨质,但没有看到异物巨细胞反应。上世纪90年代,美国Wright医疗技术公司以硫酸钙为基质研制出新一代骨移植替代品――OSTEOSET内含外科手术级硫酸钙,具有高纯度晶体结构,并含有BMP。OSTEOSET晶体结构高度一致,由于它独特的成分和晶体结构,植入体内吸收速率稳定,与新骨替代相适应。内含有BMP增加其骨诱导功能。OSTEOSET不透X线,可以通过影像学检查来判断植入体内后的吸收情况。

4.2 医用硫酸钙(OSTEOSET)在脊柱融合术中的应用

Cunniingham等比较了绵羊L2~3、L4~5融合术的效果,作者将动物分为4组:单独去皮质组、自体骨植骨组、自体骨与医用硫酸钙(OSTEOSET)1∶1混合组、单独应用医用硫酸钙(OSTEOSET)组,经过2、4个月的随访,结果证实:自体骨植骨组,自体骨与医用硫酸钙(OSTEOSET)1∶1混合组影像学及生物力学评估基本没有明显差异。Tunner等比较了自体骨植骨组,自体骨与医用硫酸钙(OSTEOSET)1∶1混合组在狗的脊柱融合中的应用,结果证明两组在融合率上没有明显区别。2001年David I Alexander等进行了一项前瞻性的随机临床研究,对所有病例施行了椎管减压的腰椎和腰骶椎后外侧融合术,把减压骨与医用硫酸钙等体积混合植入一侧做为实验侧,另一侧植入与实验侧植入物等量的自体髂骨作为对照侧,融合术后6、12个月,分别有78%、88%病例的实验侧显示新骨的形成,其新骨形成率有的是对照侧的75%~100%,也有等于或超过对照侧。总之术后6、12个月病例均见明显的新骨生长。患者有否吸烟、性别、年龄、所用手术工具和植入物体积等因素对手术结果影响不明显。结论是医用硫酸钙与减压骨混合物可以做为新鲜髂骨的替代物应用于脊柱融合术中。2002年WenJer Chen等比较了医用硫酸钙颗粒(OSTEOSET)和自体骨减压混合物与新鲜髂骨在1、2个节段后外侧腰椎和腰骶椎脊柱融合术中作用。把减压骨与医用硫酸钙等体积混合植入一侧做为实验侧,另一侧植入与实验侧植入物等量的自体髂骨做为对照侧,共有40例患者行单节段后外侧融合,实验组有39例(90%),对照组有37例(92.5%)达到单节段完全骨融合。有21例融合部位在L3~5水平,14例在L4~S1水平,实验组有30例(85.7%),对照组有31例(88.6%)达到完全骨融合。比较融合骨相对大小,单节段融合术患者实验组新骨平均生成面积为638mm2。对照组为675.6mm2 两节段融合者分别为:831mm2、853.8mm2。应用Fisher检测,P>0.05,两组之间无显著差异。最后结论:医用硫酸钙颗粒(OSTEOSET)与减压骨混合物在后外侧脊柱融合术中有着与自体骨移植同样的效果,因此可以避免获取自体骨过程中发生的并发症。

4.3 展望

随着向微观世界的发展,利用纳米技术模拟人工骨,多种细胞因子的提取及其效应的研究,体外培养成骨细胞获得成功,以及利用转基因技术使基因治疗与组织工程结合,使人们较为清晰的看到了制造理想骨移植材料的希望。生物植骨材料在脊柱融合术中应用的前景是乐观的。

参考文献:

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第7篇:脊柱生物力学的基本概念范文

【摘要】 目的 探讨腰椎人工髓核植入对邻近节段腰椎稳定性的生物力学影响。方法 新鲜小牛腰椎脊柱标本8具,分别制备成正常组、腰椎髓核摘除组、人工髓核植入组模型,自体对照,分别记录髓核摘除后、人工髓核植入与正常组对腰椎邻近节段的应变及应力改变,以此评估其对腰椎生物力学稳定性的影响。 结果 单纯髓核摘除术后病变节段上方相邻节段椎体的应变明显下降(P<0.05);人工髓核植入后其相应部位的应变与正常相比仅有数值上的增加,无统计学意义(P>0.05);髓核摘除后上位节段邻椎的椎体、椎间盘的应力均有增加,髓核植入后其应力基本恢复正常。 结论 人工髓核植入能有效维持上位相邻腰椎椎间盘、椎体的正常应力以及应变水平,维持脊柱正常的生物力学,延缓上位邻近椎体、椎间盘的退变。

【关键词】 腰椎 人工髓核 邻椎病 生物力学

【Abstract】 Objective To evaluate the biomechanical changes on the annuli fibrosis and vertibral body of the adjacent segments on the condition of PDN implantation. Methods To measture the variety of stress of 8 model made of fresh cow lumbar spine on three conditions:normal, nucleotomy, PDN implantation. Each group was measured under the loading of states of vertical compression ,flexion ,extention, and lateral bending. Results Afer nucleotomy the stress of the adjacent segments decreased significantly while it increased after implantation of PDN.The pressure of vertebral body and intervertibral disc increased after nucleotomy. Conclusions PDN implantation can correct the biomechanical disorders of spine after nucleotomy and decrease the degeneration of adjacent vertebre.

【Key Words】 Lumbar PDN Fixation of lumbar Biomechanics Faced joints

腰痛是腰脊柱疾患中最普遍的症状之一。而腰椎间盘源性疾病又是腰痛发生的主要原因。因此,临床上常将腰痛综合征与椎间盘病变联系起来加以考虑。以往认为腰椎椎间盘髓核退行性变是腰椎间盘突出症的核心病理基础,腰椎椎间盘向后突出引起坐骨神经痛。但目前也有影像学检查证明无椎间盘突出的腰痛患者,总结为盘源性疼痛。虽然目前大部分学者认为腰椎间盘源性疾病的病因尚未完全明了,但有充分迹象表明,椎间盘在生化方面的改变以及脊柱在力学方面的过载均是不可忽视的因素[1]。近年来,对人工髓核置换术的研究不断深入并逐渐应用于临床,可是对于人工髓核在生物力学方面对脊柱稳定性影响的基础研究甚少,为此作者自2007年5至8月从生物力学角度分析研究人工髓核植入对邻近节段脊柱稳定性的影响,为临床开展此类手术提供基础理论依据。

1 材料和方法

1.1 标本来源与制作

本实验应用标本为新鲜小牛腰椎标本8具。均属随机取样,并排除病理标本,正侧位摄X线片显示正常,取实验样本后先仔细剔除肌肉,保留主要韧带、小关节等结构完整,于自然位用双层塑料袋密封放置于-40°冰柜内保存,测试前逐渐解冻。

标本置于实验平台上,上下用聚甲基丙烯酸甲脂骨水泥固定,以便于加载生理运动,提高测量精度。

标本分组:

将标本分为正常完整标本组(A组),椎间盘髓核摘除组(B组),人工髓核(PDN)植入组(C组),各2具,对照组2具,共计8具标本。

1.2 腰椎生物力学实验模型建立与实施[2]

所有腰椎标本在标本制作、模拟、材料力学性质、几何尺寸、手术制作、载荷等诸方面均保持一致,以提高检测精度。腰椎标本的力学性质预先进行测量,其结果绘制成表。腰椎载荷以分级载荷加载0.100~500N,加载速率1.40mm/min,在准静态下平稳加载,加载方式为轴向压、前屈、后伸、侧屈4种方式,最后进行扭转试验。

腰椎的应变测量以应变式传感器测量,应变范围2500με±2%,灵敏度<2με,位移测量采用(KG-101型)高精度数字显示光栅位移传感器,精度0.01%。

实验方法:

所有实验按照实验应力分析要求进行精心制作,标本安装于WE-5液压万能材料试验机上,安装所有测力、位移传感器,所有引线接入YT-4数字应变仪上,上端使用加载盘与滚珠对准中心加载,每项试验应予加载,去除脊柱的蠕变、松弛等时间效应影响,然后按4种腰椎生理运动方式等级加载,每次实验30s内采集1次数据,重复加载测量,直至结束。

1.3 统计学处理

腰椎生物力学试验数据先进行误差分析,从而得到一个满意的估值和置位区间,然后以线性回归、方差分析,经最小二乘法处理;使用软件SPSS.10.0按数理统计加以检验,计算相关参数,T检验和精度分析,设置显著性水平P<0.05。

2 结果

2.1 腰椎人工髓核植入对邻近节段椎体应变的影响

根据所有标本的应变测量,A组、B组、C组对上位腰椎椎体的应变结果,见表1所示。 表1 三组在各种状态下上位腰椎椎间盘和椎体的应变变化情况

结果表明:

腰椎间盘髓核摘除后,对腰椎邻近椎体的活动应变有很大影响,使椎体的应变活动能力下降,支承缓冲能力变差。正常时椎体的平均应变能力为482με,髓核摘除后,椎体下塌仅支撑在椎间盘外层纤维环上,应变能力为153με,下降了68%,统计学显示具有显著性差异(P<0.05)。此时的支撑,大部分依靠下部结构。

当人工髓核植入后,腰椎椎体才完全恢复原来的支撑功能,此时它的应变为519με,与正常腰椎相比仅相差7%(P>0.05)。说明它已经恢复至腰椎椎体本来的支撑作用,其植入能达到原有的解剖学力学结构。

2.2 腰椎人工髓核植入对邻近节段椎体应力的影响

人工髓核植入邻近节段是指邻近的椎体以及椎间盘,对椎体本身的应力比椎间盘的应力为大,在承载能力上起着主要的作用。腰椎的椎体承载能力,人体记载的承载重量从上而下不断增加,强度也不断递增的趋势。正常生理载荷<500N,腰椎椎体的平均应力强度是3.98MPa,如果将髓核摘除后,则它的承载能力转移到椎体后部结构上。纤维环只能承受很小的应力与椎体相平衡,故邻近节段椎体的应力仅为1.26MPa,与正常相比相差达68%,有显著性差异,长期会引起应力集中并加速椎体过度受力而导致退变。

在髓核摘除后植入人工髓核,对邻近节段椎体的纵向应力会恢复到接近正常水平,平均应力为4.09MPa,同正常相比仅有3%的差异(P>0.05),达到原来的应力水平,说明髓核植入能对邻近节段起到应力补偿作用,是有效的方法。

2.3 腰椎人工髓核植入对邻近节段椎间盘应变的影响

人工髓核植入对邻近上节段椎间盘应变的影响结果见表1,从图表中说明:当正常生理载荷500N作用下,邻近节段的椎间盘的应变为943με,与原来节段的椎间盘的应变991με相比,略为有所下降约5%(P>0.05)左右,这是正常人椎体,椎间盘越向下节段应变不断减少的规律相一致,说明测试结果符合人体椎骨解剖结构的力学规律性。当椎间盘中髓核摘除后,可看到邻近椎间盘的应变增加,邻近节段椎间盘代偿作用明显,从原943με变为1962με,增加52%,有显著性差异(P<0.05),应变的增加长期会引起邻近节段椎间盘的退变。当人工髓核植入之后,邻近节段椎间盘的应变会从摘除髓核后得到恢复,达到1014με[(比原来应变下降48%(P<0.05)],开始趋向并接近于正常椎间盘的应变943με(P>0.05),可以说基本上达到了正常椎间盘的应变要求,说明人工髓核植入是有治疗价值的。

2.4 腰椎人工髓核植入对邻近节段椎间盘应力的影响

正常的标本椎间盘的应力平均为1.42MPa,而本身椎间盘的应力1.49MPa,两者基本一致,仅相差5%左右,这是因为随着节段的下移椎间盘的应力不断变化的结果。椎间盘摘除后,对邻近节段椎间盘的应力同样会引起应力集中,平均为2.26MPa,比正常椎间盘的应力增加了37%,有显著性差异(P<0.05),如果长此以往,长期的应力集中必然会引起邻近节段椎间盘的退变加剧。而在人工髓核植入后,其椎间盘的应力为1.52MPa,与正常相比仅差7%,无显著性差异。

转贴于 3 讨论

从本离体动物标本力学实验引证人体腰椎间盘突出后,椎间盘髓核摘除是现今被采用的手术治疗方法。然而,近来研究表明大约>50%患者最终将罹患上、下腰椎的诸多并发症。另外,脊柱融合能够有效地治疗椎间盘源性疼痛,但会导致相邻或远处节段生物力学改变,进一步造成腰椎结构改变导致的疼痛。因此根据各种生物力学研究分析,假设如果能有类似椎间盘髓核的假体植入,替代人体椎间盘髓核的作用,将能有效减少由于单纯髓核摘除以及脊柱融合所带来的一系列疼痛等并发症。分析以上结果,从腰椎的生物力学角度来说,人工髓核假体(PDN)植入可减轻退变性节段疼痛的症状,同时又能保留腰椎的运动缓冲功能,且不会加重邻近椎体节段的生物力学负荷,可望替代脊柱融合术来达到治疗下腰痛的目的[3]。

Schelegel[4]认为:脊柱的支撑、运动、保护功能决定了脊柱解剖结构具备足够的稳定性,特别是胸腰段在脊柱中担负着承上启下应力集中的作用。由于胸腰段脊柱的生理和生物学特征,使其成为最易发生损伤以及退行性变的部位。在腰椎间盘突出症患者采取胸腰段内固定术后,下腰痛和脊柱活动范围减小等并发症的报道很多。自1988 年Lee[5]首先报道了一组腰椎融合术的患者,出现了邻近节段的退变症状,其后,陆续有国内外学者报道脊柱融合术可造成邻近节段的退行性变。Kumanlor等[6]也报道:可能因为邻近节段的退变,出现相邻节段的病理变化或不发生椎管狭窄和小关节肥大,甚至椎间盘严重退变导致继发性滑移,而上方邻近节段常比下方更易出现病变,加速退变现象更为严重。由此邻近椎体病变这个概念逐步进入国内专家学者的思考范畴,也越来越被临床骨科医生所关注。

我国脊柱外科近几十年来取得了很大的进展,由最初的单纯髓核摘除术,逐渐根据不同的病情形成了腰椎内固定融合等一系列手术方法。但髓核单纯摘除后脊柱生物力学稳定性的改变导致邻近椎体椎间盘退变的加速以及腰椎内固定融合后发生的腰部疼痛和由此引发的上位脊柱的退变尚未引起足够的重视。国外长期的临床随访证实了这一点[7,8]。而经过大量文献调查,国内关于这方面的临床随访报道较少。为此,有关脊柱内固定对邻近节段的影响、生物力学性质改变以及单纯髓核摘除术对腰椎退变的研究具有重要意义。

以往腰椎间盘突出症手术,常规仅摘除退变髓核,髓核摘除后,纤维环的完整性被破坏,椎间盘内压骤减,导致纤维环张力降低而变得松弛,改变了腰椎节段的承重强度和延展性。作者的实验也证实了这一点,同时由于髓核摘除,椎间高度下降,致使关节突承受非正常的压力,也易导致小关节退变。同时,由于病变椎间盘的摘除,上位相邻椎体、椎间盘的应变与应力也相应发生了改变,最终结果必将由于脊柱生物力学的改变而引起上位椎体退变。

人工髓核植入是一门新构思和新技术,相关实验证实其优点在于保留了椎间盘的功能,恢复了椎间高度,承担椎间负荷,维持椎间盘稳定,同时很好的维持了病变节段脊柱的生物力学稳定性。既往众多生物力学方面的研究也仅体现了脊柱的稳定性等少数几方面[9],尚未见关于人工髓核植入对上位相邻椎体及椎间盘应变改变方面的研究,而作者的实验恰好补充了这方面的不足。

当然本实验仅从生物力学角度出发评价髓核摘除、椎间融合及人工髓核手术对上位相邻椎体、椎间盘的影响,但未考虑神经肌肉等结构对腰椎稳定的作用,虽然在相等条件下的自体对照从统计学上可忽略这一点。而且,体外模型实验只能评价术后的早期状况,难以评价其长远效果,相对而言,仍存在较大的局限性,需在今后的基础实验与临床随访中不断验证与完善。

【参考文献】

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4 Scelegel JD, Smith JA, Schleusener RJ. Lumbar motion segment pathlolgy adjacent to thoracolumbar, Lumbar and lumbosacral fusion. Spine, 1996,(21)8∶970~981.

5 Brinckmann P, Grootenboer H. Change of disc height, radial discbulge, and intradiscal pressure from discectomy. An in vitro investigation on human lumbar discs. Spine, 1991 ,16 (6) :641~646.

6 Aota Y,Kumano K, Hirabayashi S. Posifusion instability

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7 Klara PM,Ray CD.Artificial nucleus replacement:clinical exper-ience.Spine, 2002, 27 12 :1374~1377.

第8篇:脊柱生物力学的基本概念范文

一、脊柱微创器械的应用影响。

1、工作通道。对于工作通道器械的改进是大家关注的重点。通过可透视设计的狭长撑开器械分开肌肉软组织,显露术野,使得医生可以从后路或后外侧入路进行椎间盘髓核摘除、椎板减压以及融合手术等等操作。在应用这些撑开器械时存在几个难点。首先是放置初始定位导针。如果位置偏内侧,就可能损伤硬脊膜,顺着错误方向置入撑开器械还可能导致神经的进一步损伤。所以定位是十分关键的步骤,推荐使用钝头的定位导针。其次是工作通道定位后对于管状拉钩的放置。没有一个微创系统的拉钩可以确保工作通道周围的肌肉软组织对医生的手术视野不造成影响。由于脊柱后方的小关节和椎板的生理结构,建议使用电刀小心清理附着于目标处的软组织结构,这样可以使得撑开器械置入时更加准确。第三个难点是在狭窄的工作通道中进行所需的手术操作。即便是对于一些经验丰富的脊柱外科医生,仅仅通过一个术野相当狭小的空间里,清晰的判断退变畸形、骨质增生的干扰,准确的进行解剖定位也不是一件容易的事情。在产生定位疑问时可以通过正位和侧位的透视,判断工作通道是否正确。应学会应用调整工作通道的角度来获取正确的定位。这些技能的熟练掌握对于顺利进行后路椎板减压和椎弓根螺钉的置入都是非常重要的。根据McLoughlin GS和Jhala A等人的研究[9-11],如不考虑外科医生的经验和习惯因素,一般需要10至20例手术例数来熟悉和掌握此类技术。

2、内镜系统。应用脊柱内镜系统进行椎间盘切除的技术已经是较为成熟[12]。与传统开放髓核摘除术相比,具有几乎不损伤肌肉、韧带、椎板和小关节突等脊柱后部结构的优点。加之在局麻下操作,患者处于清醒状态,减少了重要神经损伤的发生,同时具有创伤小、恢复快等理论优势[13-15]。目前临床存在着诸多不同的脊柱微创内镜操作系统,基本特征是均包括了灌洗通道和内视仪器。利用脊柱内镜系统进行椎间盘髓核摘除的学习曲线比较长[16]。主要原因是有限的操作空间可能会导致医生对正常解剖结构的错误认知,同时目视显示器来调整器械的角度和手术操作也是需要不断练习和掌握的,这需要手术医生有着良好的三维空间操作概念。内镜镜头的位置欠佳和周围组织影响其清晰度都会导致手术时间的延长甚至手术失败[17]。

3、经皮椎弓根螺钉。经皮椎弓根螺钉的置入依赖于可靠的透视定位。准确的定位需要良好的正侧位透视成像,来配合定位导针的置入。要注意定位导针在放置套管过程中可能发生的移位,这需要术者和助手的良好配合,这对于经皮椎弓根螺钉的顺利置入是关键的。在L5/S1节段的经皮置钉相对腰椎其它节段要更加困难,因其角度特点经常发生工作套管之间碰撞。对于T4节段以上的胸椎椎弓根置钉也是比较困难的,因其解剖学特点,椎弓根结构相对较小,在放置时需仔细观察术中定位的位置和方向。对于多节段置钉上棒的操作应需注意皮肤穿刺点的选择,应注意创脊柱伤、畸形、退变对于置棒的影响。

二、脊柱解剖的影响

解剖学研究是开展各种脊柱微创技术的基础。脊柱微创技术的出现与发展,离不开对腰椎局部的解剖结构的研究和认识[21]。Kambin与Gellman[18]提出了腰椎“安全三角工作区”(出口神经根、下位椎体后上缘与硬膜囊外侧缘之间的区域)的解剖研究及概念描述,对于脊柱内镜系统的发展有着重要意义。Yeung AT[19]提出腰椎后路局部解剖结构的掌握对于由后方和侧后方椎间孔镜进行椎间盘髓核摘除术是必要的前提和成功的保证。相对于传统脊柱手术方式,微创技术没有相应清晰的术野显露。术中对于重要的神经、血管和脏器位置的熟悉和保护,给术者带来极大的技术困难与挑战。在狭窄有限的管状工作通道中,加之操作空间的相对不足,都在一定程度上增加了脊柱微创操作术中神经、血管损伤、硬膜囊撕裂等严重并发症的发生[20]。

除上述主要因素外,医生对于微创技术手术指证的熟悉和把握,对于发生并发症后的处理和应对,以及医生的心理因素都是可能会影响到脊柱微创技术学习曲线。医生对于学习和掌握新技术所需的时间和精力要有一定的奉献精神。延长的手术时间、对新技术的不熟悉以及潜在并发症发生的风险都会在一定程度上对脊柱外科医生起到负面影响。

随着脊柱微创技术的不断发展,伴随新型器械的不断应用,现今又逐步结合3D技术。这使得对于微创教学方式更加完善、更加多元化。未来脊柱微创技术在临床应用将有广阔的前景。

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[21]姜建元,发展脊柱微创技术应重视解剖学的研究,《华骨科杂志》2011年 第10期?1017-1019。

第9篇:脊柱生物力学的基本概念范文

【关键词】脊柱外科;围手术期;超前镇痛;疼痛;护理

The key points of perioperative pain-nursing for patients treated with preemptive analgesia in the department of spine surgery

LUO Chun-xiao, OU Zhao-lan ,.DONG Jian-wen*

( Department of Spine Surgery, the 3rd Affiliated Hospital of Sun Yet-sen University, GuangZhou, 510630, China )

【Abstract】Objective:To analyze the key points of perioperative pain-nursing for patients treated with preemptive analgesia in the department of spine surgery. Methods:310 patients in our department from Jan 2010 to Jun 2010 were treated with standardized, individualized and multi-pattern preemptive analgesia based on FPS-R score system, as well as series of pain-nursing program including education for both nurses and patients, re-recognition ofanalgesics and NSIADs, improving the skill to accurately evaluate pain, reasonable and standardized utilization of analgesics. Results:The pain was relieved satisfactorily in 95% patients. According to FPS-R system, the average pain score of 3.5 on the 4th day postoperatively was obviously improved compared to that preoperatively and on the 1st day postoperatively. 15.2% patients needed analgesia combined with opioid and 8% of them only needed once usage. There was no complication related to severe pain and analgesics.Conclusions:Standardized perioperative pain-nursing and management for the patients in the department of spine surgery can contribute to reduce postoperative pain, to improve the global assessment of the quality of spine surgery by the patients, to carry out early rehabilitation training, and to reduce the rate of postoperative complications.

【Key words】spine surgery, perioperative, preemptive analgesia, pain, nursing

疼痛是绝大多数脊柱外科疾病的共有特征与首发症状,也是脊柱外科手术之后患者需要面临与担心的主要问题,因此,围手术期疼痛管理越来越受到重视,而疼痛护理则是其中的一个重要环节。本研究旨在总结分析脊柱外科病人围手术期疼痛护理的要点,以达到有效缓解疼痛、减轻疼痛对机体损害的治疗目的。

1材料与方法

1.1临床资料

2010年1月~2010年6月期间我院脊柱外科310例住院病人包括男性189例、女性121例,年龄21~89岁,平均56岁。入院后每例病人根据面部疼痛表情量表(FPS-R)评分[1]的评估结果制定规范化、个体化的超前镇痛方案,具体为术前三天给予塞来昔布(西乐葆)200mg,一日两次口服;术后三天内常规给予美洛昔康(莫比可)注射液15mg肌肉注射,每日1次;术后第四天开始改为口服塞来昔布200mg,一日两次。如术后应用常规消炎镇痛药后FPS-R评分超过6分,则联合应用阿片类药物。

1.2疼痛护理方法

1.2.1护士教育

将疼痛教育列入护士继续教育项目,不断更新与掌握疼痛管理的基本知识与技能。制订完善的疼痛评估体系与评估内容,掌握方便易行的量化方法,通过每日护理记录协助医生及时了解疼痛的原因、部位、性质、程度变化以及对治疗的反应等,以此作为选择适当药物的依据,制订有效的治疗方案并及时根据程度进行调整。

1.2.2 病人教育

做好患者术前、术后教育,包括对疼痛与止痛药的认识、疼痛评估方法、早日活动包括深呼吸与咳嗽的重要性及方法、止痛的重要性及方法等。

1.2.3 更新对麻醉止痛药、消炎镇痛药的认识

正确区分麻醉止痛药成瘾性、依赖性与耐药性,掌握与分析存在成瘾史的患者相关资料以及住院病人成瘾性发生率极低的特点,既明确成瘾对机体的危害性,又必须有效克服害怕成瘾的心理障碍;对服用NSAIDs者要注意胃肠道保护,尤其是有胃肠道疾病与中老年患者。

1.2.4 提高护士准确评估疼痛的技能

将评估术前、术后疼痛程度纳入护理常规工作,采用脸谱疼痛评估法、即制定0~10级疼痛程度评估法来作为直观的疼痛评估工具,根据患者的自我报告与生理行为来综合评估:前者包括疼痛的部位、性质、时间、程度,减轻、加剧疼痛的因素,后者包括病人的表情、、活动、呼吸、咳嗽、焦虑、失眠等资料,即需包括病人休息时评分与一般活动时评分,每天评估2次,医生根据评分及时调整药物。

1.2.5 合理、规范使用止痛药

采用超前镇痛来预防疼痛发生或防止疼痛加重,术后提倡联合使用不同作用机制的止痛药物,同时结合应用非药物止痛方法,如身体松弛疗法、分散注意力等。

2结果

所以护士均顺利通过定期疼痛护理项目考核,均准确掌握与熟练应用面部疼痛表情量表(FPS-R)评分评估系统,能积极与及时准确地记录与反映患者围手术期的疼痛性质与程度变化,协助医生合理、规范地使用止痛药。95%的患者获得了满意的止痛效果,术后第4日FPS-R平均评分为3.5,较术前平均评分与术后第1日平均评分均明显改善(P<0.05)(表1)。无1例患者出现与严重疼痛相关或与止痛药相关的并发症。所有病人对术后疼痛有控制感,消除了对疼痛的恐惧、焦虑与无助感,并及时报告疼痛,需要联合应用阿片类药物的患者均愿意接受止痛治疗。共47例患者(15.2%)术后需联合使用阿片类药物,其中使用1次、2次、3次及以上者依次为25例(8%)、19例(6.1%)、3例(0.96%),绝大多数患者争取早期活动,以减少术后并发症、促进康复,减少住院时间与费用,所有患者均安全、舒适地度过围手术期和功能康复期。

表1 术前、术后第1日、术后第4日FPS-R评分比较

表1:术后第4日与术前比较,差异有统计学意义(P

3讨论

疼痛是个体身心受到侵害的危害警告,提示个体防御功能或人的整体性受到侵害,常伴有生理、行为和情绪反应 [2],1995年全美保健机构评审联合委员会已建议疼痛是作为继体温、脉搏、呼吸、血压之后的第五生命体征,疼痛管理越来越受到重视。脊柱外科患者手术后疼痛明显,严重的术后疼痛多影响下床活动、功能锻炼等早期康复训练,怎样有效地缓解病人痛苦,减轻疼痛对机体的有害影响,对做好脊柱外科病人围手术期的护理至关重要。

3.1正确认识疼痛概念的意义

疼痛是神经系统的功能、是机体自我保护的一种机制,其受心理状态和其他因素的影响,并能直接影响疾病的发生、发展和转归。急性疼痛可以转化为慢性疼痛[3],通常手术过程中的疼痛较轻与短暂,如出现严重疼痛将影响手术的顺利进行,甚至影响到术后恢复,文献报道80%的患者术后可发生中重度的疼痛[4],因此,围手术期疼痛是医护人员无法回避与必须正视的问题,正确认识疼痛有助于树立正确的工作态度以及制定合理的止痛护理与治疗方案。随着人们对生命价值和生活质量认识的提高,更新观念、更新知识、重新认识,使疼痛病人获得体贴和细心的照顾与护理显得尤为重要。因此,减轻痛苦是病人的权力,更是医务人员的义务。

3.2加强疼痛教育,纠正错误观念

疼痛教育是改善疼痛护理质量的一项非常重要的措施。首先要改变过去认为“手术后疼痛是正常现象,病人应忍耐疼痛、不该抱怨,只有重度疼痛才需要处理”的陈旧观念。本研究通过对护士进行规范的疼痛管理教育并且将其列入护士继续教育项目内,真正将围手术期镇痛护理落实于实践中,使护士不断地更新知识并掌握疼痛管理的相关技能。通过制订完善的疼痛评估体系与评估内容以及方便易行的量化指标,让医生可以了解疼痛的原因,部位,程度,性质等,以此作为选择止痛药物的依据,制订出有效的治疗方案并及时根据程度进行调整,收到了良好的术后镇痛效果。

其次,要改变过去“所有镇痛方法都有副反应,不用镇痛药是最好的选择”的错误观念。疼痛是病人的主观感觉,其对机体无益,对于机体的生理功能影响极大,它可促进肾上腺素和去甲肾上腺素分泌增加,蛋白质和氧气的消耗增加,产生更多的二氧化碳减低免疫细胞的活性和功能。为此,需做好术前、术后的患者教育,消除患者对疼痛的恐惧、焦虑、无助感 ,及时报告疼痛、及时止痛,这有利于早期活动、减少手术后并发症,促进康复,同时能在一定程度上减少住院时间与医疗费用。

对品的恐惧、担心药物成瘾也是有效止痛的主要障碍之一[5],另外部分医务人员害怕尤其是吗啡会引起的呼吸抑制,临床上甚至还有部分病人还错误地认为疼痛是不可避免、从而拒绝用药,通过合理的止痛护理有助于克服以上这些障碍与误区,当然这就要求能正确区分麻醉止痛药成瘾性、依赖性与耐药性。众所周知,用止痛会使患者产生成瘾、依赖和耐药,只有成瘾对机体无益,但勿将某些病人因疼痛加剧加大药物的情况当作成瘾。本研究结果表明,当病人被告知麻醉止痛药引起成瘾发生率极小,且不会延缓切口愈合,止痛后能利于早日康复时,患者都愿意接受止痛,也无阿片类药物成瘾的并发症发生。

3.3合理使用止痛药,制定个体化超前镇痛方案

控制疼痛的有效方法是及早使用止痛药物,目前普遍提倡超前镇痛来预防疼痛的发生或防止它的加重。疼痛出现了,不要等到它变得严重了再去治疗,而是在刚刚开始时,就使用止痛药物控制疼痛;术后提倡联合使用止痛药物,将作用机制不同的药物组合在一起,发挥镇痛的协同或相加作用,降低单一用药的剂量和不良反应,同时可以提高对药物的耐受性,加快起效时间和延长镇痛时间。

近年来,国外控制疼痛的方法在不断发展和完善,护理人员对疼痛的正确判断和了解也不断提高,护理工作也随之在原有水平上有所提高。在脊柱外科,围手术期的镇痛,能减轻了术后患者痛苦,减少并发症,为患者康复、身体健康奠定了基础[6]。随着现代医学观念的转变,对手术过程中的疼痛反应进行观察并及时采取有效的护理措施,减轻病人痛苦,充分体现了护理以人为本的人性化服务特点和护理理念,符合现代医学模式的要求。本研究通过对310例脊柱外科病人围手术期疼痛的分析,显示通过针对性的护理干预在一定程度上能减轻或缓解了病人由于心理紧张等原因所引起的疼痛不适感觉,通过超前镇痛即疼痛发生前就给予镇痛药,可减少疼痛的形成和中枢神经系统敏化,从而减轻了患者术中术后痛苦,同时个体化的镇痛方案又能提高病人对手术质量的整体评价。

总之,围手术期疼痛管理,关键在予建立有效的术后镇痛管理体系,首先要纠正认识不足和偏差,改变那种病人诉说疼痛才给予相应处理的态度,变被动为主动。根据规范化的疼痛管理流程,完善的疼痛评估体系,制订个体化的镇痛方案,尽量将疼痛控制在微痛,甚至无痛的范围内,使病人安全舒适地度过围手术期和功能恢复期。

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作者简介:

罗春晓,大专,主管护师