李衍昊(天津体育学院天津300381)
摘要:下腰痛为临床常见病,尽管其病因复杂,但生物力学的改变始终是一重要原因,下腰椎及其周围组织的生物力学改变无可避免地导致组织病理、生化、解剖等方面的问题,并互为因果,导致下腰痛迁延难愈和反复发作。椎间盘力学特性的改变、椎间盘退变以及椎间盘的突出等与下腰痛的发生直接相关;脊柱运动环节中小关节突生物力学特点的改变,后关节紊乱及由此而引起的不稳定因素对于下腰痛的发生发展,以及预后都有着重要的影响,此外,腰腹肌的稳定性对于下腰痛预后有着重要的作用。
关键词:下腰痛;小关节;后关节紊乱;椎间盘突出
中图分类号:G626.5文献标识码:A文章编号:ISSN1672-6715(2019)08-188-01
1.腰椎间盘生物力学特点及其与疼痛的关系
1.1椎间盘力学特性的改变
椎间盘维持着中轴骨髂的正常功能,通过相邻的椎体来稳定脊柱并维持其排列。椎间盘允许椎骨间相互运动,从而使脊柱具有柔韧性,同时还可以吸收分布到脊柱上的纵向载荷和能量,其结构决定了它具有这多种功能[1]。
1.2椎间盘退变与疼痛
一些资料提示椎间盘退变引起腰痛可能有以下三种机制:(1)椎间盘结构和生物力学特性的改变,使神经末梢敏感的介质的释放和神经血管向退变椎间盘内生长;(2)椎间盘结构和生物力学特性的变化引发了椎体、椎间关节、脊柱韧带及肌肉的受力和排列的改变;(3)椎间盘对所承受的负荷进行吸收和分散的能力降低。这些改变可以导致对骨髂、脊柱韧带、关节囊和肌肉的神经末梢刺激性增加。由于改变脊柱的生物力学功能和椎间关节的排列,椎间盘退变的远期结果可引发或/和加速椎间关节骨关节炎的进程。
1.3椎间盘突出与疼痛
临床研究表明椎间盘突出和疼痛的关系非常复杂。有些病人,腰痛症状先于椎间盘突出,然而当突出出现时腰痛症状却有所减;另外一些病人并无前驱症状,一旦突出发生,机械压力和突出髓核组织的化学炎症刺激被考虑为导致神经根疼痛的原因。物理治疗中的常规牵引治疗,目前仍是国内外公认的疗效较为确定、较为安全的首选方法,近年来三维牵引床的临床应用,提供了牵引的角度与疗效可能相关的思路。
2.小关节突的生物力学特点及不稳定因素
脊柱运动环节的后部要素就是构成椎弓的部件:椎弓根、椎弓板、椎间关节以及棘突和横突。棘突、横突、副突和乳突是肌肉附着点的作用力杠杆。最长的杠杆是横突和棘突。腰椎段起作用的每一块肌肉都是附着于运动环节后部组件的某处。作用于棘突和关节突上的肌力最终都被传递到椎弓板上。因此,疾病、损伤或手术原因造成椎弓板强度减弱也会使腰椎的稳定性降低。
3.下腰椎肌性稳定与腰腹肌训练的必要性
脊柱的稳定系统由三个子系统组成:(1)包括椎体、椎间小关节、椎间盘和韧带的被动骨髂韧带系统;(2)由肌肉和肌腱组成的主动系统;(3)位于肌肉、肌腱和韧带中的各种张力传感器[2]。这三个系统的功能相辅相成,为脊柱完成复杂、准确的运动提供保障,尤其是主动骨髂肌肉系统在维持脊柱的稳定中起到了非常重要的作用,研究表明,独立的韧带只能2kg的负荷,其余承受力的增加主要来自于脊柱周围肌肉的协调平衡。研究表明,下腰痛的力学改变是明确的,并在下腰痛的发生和和发展中占据重要地位,患者由于疼痛而产生的肌肉反射性抑制,以及患者由于活动受限导致较长时间的肌肉静力性负荷不足及运动缺乏,引起肌肉不同程度的废用性萎缩,从而使稳定系统发生病理改变,进一步引起腰椎不稳。
以训练腰背肌为主的麦肯基方式治疗下腰痛,虽然已被大量临床报道证明是有效的。但是仍然有大量的下腰痛患者存在这腹肌萎缩的问题,值得重视。以威廉姆氏方法为代表的腹肌训练仍受推荐。
4.腰椎的旋转范围和正骨手法
后关节于1911年被确认为下腰痛的一个发生点,后关节紊乱是脊椎内源性稳定系统的生物力学特点发生异常的重要因素。后关节承担脊柱轴向负荷的3%~25%。脊柱屈曲及旋转时后关节承受上下及侧向剪应力,以减轻椎间盘的应力负荷。后关节可能因脊柱过分负重及屈曲或旋转运动过猛而受损伤。有报道在生前有症状者的尸体解剖中发现后关节关节面骨折、关节囊撕裂、软骨裂及血肿等改变而X片正常[3]。其他致痛原因有滑膜嵌顿、软骨撞击、关节半脱位、关节软骨软化、关节囊及滑膜炎症等设想。X片、CT和MRI对后关节紊乱俱无特异性诊断作用,其诊断和治疗至今尚无一致的规范。
症状较轻者有时只需减少脊柱活动数天可能自愈。症状较重者宜作推拿及手法治疗。第一步在疼痛区上、下、左、右反复进行滚法或一指禅推法约5~10分钟使肌肉充分放松,第二步再行整复手法。方法有俯卧位下肢牵拉法、压脊法及坐位扳法和卧位斜扳法。由于胸椎后关节趋向于与矢状面平行,故宜用下肢牵拉法及压脊法;下腰椎后关节面与矢状面约成45°角,故宜用坐位扳法和卧位斜扳法;另有背负法,可适用于所有部位。整复手法时能听到“咔”的一声,常示效果较好。据研究,腰椎各椎体间旋转平均活动度除L5~S1为5°外,其余均为2°,故斜扳时不应强求幅度太大和有“咔”声。第三步作整理手法,作卧位滚、按、揉、叩等手法使肌肉放松。如施行上述手法后效果不显著,可先以1/2体重作持续牵引20~30分钟,然后再行上述手法,可能效果较佳。
由于可能存在关节组织损伤,手法完成后宜注意休息,1周内避免用力持重及脊柱快速旋转动作以防止症状复发。以后进行加强腰背肌及腹肌的锻炼,以改善脊柱的稳定性。
参考文献
[1]欧阳钧,吕维加,译.椎间盘的结构、成分和力学功能.见:陈启明,梁国德,秦岭等,编译.骨科基础学科———骨关节肌肉系统生物学和生物力学[M].第一版,北京:人民卫生出版社,2001.471-478
[2]DeyoRA.Low-backpain[J].AdvPainResTher,1991,18(2):48.
[3]沈涛,黄淦堂,陈富强,等.小关节分级切除对腰椎间盘突出症稳定性影响的生物力学研究[J].医用生物力学,2000,15(4):233-236.