【健康】脊柱基礎(李哲教你學解剖.連載)
人類的脊柱雖然得到了顯著的進化,但依然是由椎體一個個堆砌而成,可喜的是椎體之間可以自由活動,雖然相鄰椎體之間的活動度很小,但組合起來之後就有較大的活動性。
一個類似埃菲爾鐵塔的結構不僅能能夠有效的支撐軀幹,而且還能有效保護人類低級而又極其重要的中樞,即脊髓。脊髓是一個中介組織,上端連結人類最高級中樞-大腦,而連結在脊髓兩側的神經則是傳遞軀體信息的重要媒介。這樣脊髓就把軀體和大腦緊密的連結在一起。所以脊髓損傷之後人類的軀體無法感知和運動,並不是大腦有問題,而是軀體接收到的感知信號無法傳遞給大腦,而大腦也無法將信號傳遞給軀體。
脊柱位於軀體的後側中央,相當於船的桅杆。地基就是骨盆,上端還要頂著一顆頭顱。在骨盆和頭顱之間,有一個區域我們絕對不能視而不見,那就是肩部。雖然單從骨學角度考量,肩胛骨和脊柱之間沒有必然聯繫。但當肌肉、韌帶、關節囊等一系列組織結構和脊柱、肩胛骨連結在一起之時,我們就將他們視為一個活動的主體。如果用簡化描述,即脊柱與肩胛帶之間的平衡。
因為肩部是動物軀幹和上肢的交接點,是為保證上肢自如運動,同時又要保證力量。所以這種平衡屬於韌性和力量之間的平衡。這就與脊柱剛性和可塑性之間的力學平衡相適應。
我們去考量脊柱的力學平衡,還要去想一想單腿站立時的狀態。當單腿站立時,軀體的重量就是由一側下肢來支撐,此時骨盆就會像對側傾斜,說到這裡,請你試想一下:如果一幢樓房的地基開始傾斜,地基之上的樓體是不是也要傾斜?答案當然是肯定的。因此當單腿站立時,骨盆出現傾斜之時,脊柱的椎體也會因為地基的改變出現不同程度的彎曲。
假如我用左腿單獨站立,此時我的骨盆是向右傾斜,腰椎向右側凸起,頸椎也出現向右側凸起。此時的我並不是平衡狀態。此時中樞的作用突顯,在脊髓和小腦的引導下,位於背部的大量肌肉會被啟動,調整張力恢復平衡,我們可以將這種平衡稱為新的平衡。其實這種自主的調整,就是人體特有的功能,稱為「預想功能」,也就是在你沒有進行深度思考或者根本沒有思考的時候,中樞就已經幫你搞定了一切。
現在我們可以明白:
當你單腿站立時,由於骨盆的傾斜,造成了脊柱的腰部和頸部的側凸,這對於任何的個體都是不好的先兆。但是脊柱藉助於周邊肌肉強大的力量調控,完成了自身的可塑性改變,即有側凸的狀態轉變為伸直的狀態。因此脊柱的整體形態中,不但能維持剛性,同時藉助肌肉力量可以進行適應性的改變。
脊柱有4個生理彎曲,什麼是生理性彎曲?是指從胚胎開始到出生後的成長,脊柱出現4個彎曲,這是正常的彎曲,從上至下依次為頸曲、胸曲、腰曲、骶曲。如果彎曲過大或消失,都屬於異常的情況,患者也會因為這些彎曲的異常而表現出相應的癥狀。
在正統的解剖學中,介紹完4個生理彎曲就已經完成任務,其實人體的力學絕非表面看上去那麼簡單。如果仔細觀察和測量每個彎曲最凸出的那個點,你會發現一個有趣的現象,也讓我們能夠解釋很多問題。
每個彎曲的最凸點,我們可以目測解決。但是每個點所對應的參照物必須要限定好。即頸曲最凸點對應整個頸部空間,胸曲最凸點對應整個胸腔空間,腰曲最凸點對應整個腹腔空間,骶曲的最凸點對應整個盆腔空間。(網路關於脊柱生理彎曲的很多,可自行查找)
如果你明白了上面這一段內容,接下來的講述你就會容易明白:
頸曲的最凸點位於頸部空間中央,因為頸椎之上為頭部,為了儘可能的適應這種平衡,頸部的重力線儘可能的接近頭部的重力線。正如瑜伽中正位的概念,就是滿足人體重力線,這樣才會讓脊柱的整體保持在正位上。
胸曲的最凸點位於胸腔空間的後1/4,因為胸腔內有2個肺和1個心臟。而心臟位於縱隔,所謂縱隔就是夾持在兩肺之間的區域,這個區域包括一些大的管道,如氣管、食管和出入心的大血管,以及心臟,因此為了保證心臟舒張和收縮的空間,胸曲這個最凸點位於軀幹的後側。
腰曲的最凸點,位於整個腹腔的中間,按照人體力學腰椎是整個軀幹部承重最大的部位。如果最凸點不位於腹腔中央的位置,就會使腰椎過度前屈或變直的可能(也就是生理曲度消失)。
骶曲的最凸點,位於整個盆腔後1/4,由於骶骨的活動性很差(因為骶髂關節屬於微動關節),為了讓其上部的腰椎所承受的力量得到有效分散,這種錯位式的生理曲度是最理想的選擇。其實這種錯位式的生理曲度作用,可以一併去解釋脊柱其餘的生理彎曲作用。
無論我們以錯位式的觀點來看,還是以最凸點位於空間位置理解。其主要的核心力學就是脊柱必須滿足在正確的位置上,才會減少很多不必要的損耗。
關於尾骨,這裡我們要解釋一下。這個骨頭本身就是一個退化的器官。對於人類的意義已經不大。
觀察脊柱的核心,往往都是以生理彎曲為延展。生理彎曲,必須從側面才能更容易辨別,而從前面和後面,脊柱叢總體上就是一條直線,並不能明顯覺察有生理彎曲存在。
其實很多人都有輕度脊柱側凸,是因很多人都用右手勞動,如一個慣用右手的人,他的脊柱胸段就可能出現向右側凸,而為了整體平衡,這個人的脊柱腰段就會出現輕度向左側凸。但這種側凸屬於正常範圍。
如何觀察一個人的脊柱,在醫學上有一個「解剖學姿勢」的概念和瑜伽的山式很相近。初步判斷就是雙眼連線、兩嘴角連線、兩側肩縫連線、腰骶部菱形區的水平對角連線。如果這些連線是平行線,說明脊柱處於良好狀態。如果腰骶部菱形區對稱也能說明脊柱呈現良好狀態,但凡是沒有絕對,要從更多角度去考量。如果靠牆站立,正常的人枕部(後腦勺)、背部、臀部都能很好的與牆面相切。
從脊柱進化角度考慮,人類是從四足行走變成雙足行走,這種移動方式的改變,對於脊柱腰段是一個很大的考驗(這也是人類患有腰部問題比較多的原因,統計表面90%的人都或多或少的體驗過腰部問題帶來的不適)。從四足行走到雙足行走,骨盆也是從極度前傾到後傾的過程。但所謂直立狀態下的「後傾」只是相對曾經的極度前傾而言。其實直立之後的骨盆還是呈前傾位。
為什麼要表述這種脊柱腰段和骨盆的進化關係?因為理解這些,就能說明腰椎前凸的程度是根據骨盆的傾斜度而發生變化。如果腰椎過度前凸,骨盆就會前傾加重,反之腰椎生理曲度變直,骨盆就會後傾加重。無論出現哪種情況,都會導致腰部不適。因為脊柱腰段和骨盆的傾斜度在承受力上不能互相抵消。
在人類的發育階段,出生後的幾天腰椎是向後凸的,而出生後5個月腰椎開始有變直的趨勢,在1歲是腰椎變直,3歲時腰椎前凸形成,8歲開始明顯,10歲開始和成人相似。
經查閱文獻得知,生理彎曲可增強脊柱對軸向壓力的抵抗作用("軸向」,就是相對於「徑向」。「徑向」垂直於「軸向」。軸的兩端各有一個力向中間擠壓軸,這時,即稱為「軸向壓力」)。如果脊柱是直的,那麼抵抗力是1;如果脊柱存在1個彎曲,抵抗力是2;如果脊柱存在2個彎曲,抵抗力是5;如果脊柱存在3個彎曲,抵抗力是10。
以上得知,脊柱每增加一個彎曲,抵抗力是以倍數增長,即當頸曲、胸曲、腰曲都存在後,脊柱對於外界的抵抗力是筆直狀態下的10倍。
在脊柱中,要充分理解「柱」的含義,一般將脊柱細化為2個柱,即前柱、後柱。
(1)前柱:是指每個椎骨的椎體,椎體位於椎骨的前方,是整個脊柱負重的部位。
(2)後柱:是指椎體後方的椎弓板,主要支持關節突關節。
前柱在負重支撐的情況下往往呈靜態性,而後柱由於支持關節突關節,呈動態性。前柱和後柱之間的橋樑是椎弓根。也就是說,在前柱和後柱之間一個重要的支點就是關節突關節。即脊柱的運動中關節突關節起到重要作用。但關節突關節,只是整個脊柱活動中的一個環節。脊柱要得到更加自如活動,同時又要保證其在生理活動範圍,又要合理的緩衝,還包括椎間盤、椎間孔以及固定脊柱的兩條短韌帶,即黃韌帶和棘間韌帶。
上述這些重要的結構,他們運行狀態的好與壞直接影響脊柱的運動效能。
在人體中,無論是骨與骨之間,還是內臟都必須很好的固定,才能正常行使其功能。而固定的結構,最常見的形式就是韌帶。有時候,我把韌帶稱為人體的繩子,通過在局部不同方式捆綁,以達到固定周圍結構的目的。在脊柱的連結中,韌帶就是一個非常重要的角色。它不僅起到固定的作用,同時能夠防止脊柱過度的運動。韌帶本身沒有什麼彈性,但具有較強的韌性,所含的成分主要是膠原蛋白。
脊柱由7塊頸椎、12塊胸椎、5塊腰椎、1塊骶骨和1塊尾骨共26塊骨疊加而成。頸椎、胸椎、腰椎、骶骨、尾骨需要統一固定,而相鄰的椎骨之間也需要固定。這就像一個建築,樓層和樓層之間需要加固,而整個樓體也需要加固。
在《關於脊柱(四)》中介紹了脊柱前柱和後柱的概念,前柱即為所有椎體疊加,固定前柱的韌帶有2條長韌帶:
在前柱前方(每一塊椎體前方)從顱底至骶骨被前縱韌帶固定;防止脊柱過度後彎。
在前柱後方(每一塊椎體後方)從乳突到骶管被後縱韌帶固定。防止脊柱過度前屈。
(註:骶管是骶骨中間的一個空心結構,容納神經。)
前縱韌帶和後縱韌帶就像2個夾板,把脊柱的所有的椎體,即前柱很好的固定住。在這裡有一個非常重要的解剖關係,也是最容易被初學者遺忘的,就是前縱韌帶和後縱韌帶會與每一個椎間盤相連。
固定後柱的韌帶多是短小韌帶和1條長韌帶:
黃韌帶:厚而強大,固定相鄰椎弓板之間的韌帶。作用:防止脊柱過度前屈。有些人年紀大了或其它原因,黃韌帶過度增厚,會對脊髓神經造成壓迫,這種情況在腰椎下段較常見。
棘間韌帶:固定相鄰棘突之間的韌帶。作用:防止脊柱過度前屈。
橫突間韌帶:固定相鄰同側橫突之間的韌帶。作用:防止脊柱過度前屈和側屈。
棘上韌帶:是後柱中唯一的1條長韌帶,連接在每一個棘突的末端,同時也與棘間韌帶緊密相連。這條韌帶在脊柱頸段極其明顯,但在脊柱腰段卻略顯薄弱。作用:防止脊柱過度前屈。慢性棘上韌帶損傷多由於長期反覆的損傷或急性期治療不當所致,每當重體力勞動或彎腰過久時,即感腰部酸痛不適,甚至不能勝任較重的體力勞動。
了解上述這些脊柱的韌帶,你會發現一些規律。即前柱都是由長韌帶固定,可以很好的穩定前柱和後柱之間的小關節,畢竟每一塊椎骨的椎體都是椎骨的主體結構。而後柱除棘上韌帶之外,都是由短韌帶固定。因為後柱都是一些骨性凸起,短小、數量多。
這些韌組合在一起,我們將其稱為脊柱韌帶複合體。無論是連結的方式還是結實的程度都堪稱完美,要想讓這人韌帶撕裂,除非遭受暴力衝擊,如車禍或高空墜落。
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