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腰段脊柱的穩定性由內源性和外源性因素提供,椎間盤(pán)和韌帶提供內源性穩定,而肌肉則給予外源性的支持。椎間盤(pán)在承受載荷時(shí),通常是壓縮、彎曲和扭轉的組合。腰椎的屈、伸和側屈主要對椎間盤(pán)產(chǎn)生拉應力和壓應力,而旋轉產(chǎn)生剪應力。由于椎間盤(pán)的髓核是一種液態(tài)團塊,能起液壓靜力作用,使椎間盤(pán)既有彈性也能穩定;而纖維環(huán)由軟骨組成,纖維軟骨內有相互交叉的膠原纖維素,這樣可使纖維環(huán)承受高度的彎曲和扭轉載荷,從而為脊柱提供了內源性穩定。
韌帶多數由膠原纖維組成,承擔著(zhù)脊柱的大部分張力載荷除黃韌帶外,脊柱韌帶的延伸率極低,故可與椎間盤(pán)一起,提供脊柱的內源性穩定。韌帶的粘彈性使其能控制脊柱活動(dòng)于生理限度之內,既允許充分的活動(dòng)又能保持一定姿勢。剝去肌肉的脊柱為一不穩定結構。肌肉力是保持姿勢、**的必要條件。神經(jīng)和肌肉的協(xié)同作用產(chǎn)生腰椎的活動(dòng)。主動(dòng)肌引發(fā)和進(jìn)行活動(dòng);而拮抗肌通常是控制和調節活動(dòng)。因此使脊柱獲得外源性穩定。
腰部肌肉在穩定脊柱中也起很重要的作用,脊柱之所以能承擔較大的載荷,除脊柱本身結構外,還需要肌肉的張力獲得平衡。當彎腰提重物時(shí),腰骶部將產(chǎn)生很大的應力,以脊柱基底為支點(diǎn),重物為一端,軀干、頭和上肢為另一端,形成杠桿系統骶棘肌和臀大肌的收縮利用短力臂來(lái)舉起重量。例如舉起90.7公斤重量,腰骶部反應力為9394公斤。一般而論,椎間盤(pán)和椎體不能承受這種應力,而是由腹肌和背肌承擔很大一部分應力。