椎間盤(pán)髓核遷移突出的生物力學(xué)分析

李玉秀

(河南推拿職業(yè)學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471023)

椎間盤(pán)突出癥是骨傷科常見(jiàn)病，多發(fā)于中老年人，多由于髓核脫水、纖維環(huán)退變，或由于外力導(dǎo)致椎間盤(pán)內(nèi)、外生物力學(xué)平衡失調(diào)，髓核突出壓迫神經(jīng)，引起腰痛伴有坐骨神經(jīng)痛[1-2]。發(fā)病率最高的節(jié)段為L(zhǎng)4-L5、L5-S1,占95%[3]。椎間盤(pán)是一個(gè)密閉的具有流體力學(xué)特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，由于髓核的特殊結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，椎間盤(pán)在外力作用下可做搖椅狀運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了脊柱整體運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)度，也有突出的風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)就此研究論述如下

1 椎間盤(pán)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)：椎間盤(pán)由纖維環(huán)、髓核及軟骨終板3部分組成。纖維環(huán)在椎間盤(pán)的周?chē)?，由分層的同心圓排列的纖維軟骨環(huán)組成。同一層的纖維相互平行，相鄰兩層纖維之間相互垂直，纖維走向與軟骨終板或椎體平面呈30°角，相鄰兩層纖維之間的夾角約120°。纖維環(huán)緊密附著于上、下軟骨板，連接椎體上、下面，保護(hù)中央部的髓核并限制髓核向周?chē)虺觥＠w維環(huán)的前部及外側(cè)部較后部約寬1倍，后部不僅較窄且層次也少，此處相對(duì)薄弱。髓核體積占椎間盤(pán)的40%，呈透明凝膠狀，包埋于纖維環(huán)和上、下軟骨板之間，富含粘多糖、硫酸軟骨素、透明質(zhì)酸、黏蛋白等，具有很強(qiáng)的親水性，椎間盤(pán)有較高的含水量，每平方厘米保持約2.11kg的內(nèi)部壓力，其內(nèi)產(chǎn)生的壓力能均勻的分布到椎體上、下面及周?chē)w維環(huán)上，當(dāng)負(fù)重狀態(tài)下，應(yīng)力增加。髓核脫水、退變會(huì)導(dǎo)致椎間盤(pán)失去正常的張力和彈力，厚度變薄發(fā)生各種病理改變。正常椎間盤(pán)的外圍不超過(guò)椎體的外緣，而退變的椎間盤(pán)即使沒(méi)有外力，僅僅頭頸本身的重力即可導(dǎo)致椎間盤(pán)向外周均一地?cái)U(kuò)張而超出椎體的外緣易膨出；隨著纖維環(huán)纖維斷裂，髓核變形從纖維斷裂處擠出而超過(guò)椎體外緣突出；若斷裂的纖維自?xún)?nèi)向外形成貫通的裂隙，髓核的一部分結(jié)構(gòu)被擠出在裂隙之外脫出；若脫出的髓核發(fā)生離斷而與椎間盤(pán)本體分開(kāi)，稱(chēng)為髓核脫落。椎間盤(pán)的軟骨終板厚約1mm，與其內(nèi)的纖維環(huán)和髓核相連接，可以緩沖椎骨受壓。帶有小孔的軟骨終板像滲透膜一樣，周?chē)乃帧I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可滲透到椎間盤(pán)。

2 髓核遷移的生物力學(xué)分析

2.1 椎間盤(pán)張力和彈力失穩(wěn)導(dǎo)致髓核遷移：隨著年齡增長(zhǎng)，椎間盤(pán)形態(tài)退變萎縮，吸收震蕩、緩沖壓力的功能也會(huì)變?nèi)跎踔料В诒┝ψ饔孟?，也易造成纖維環(huán)斷裂、軟骨板斷裂等現(xiàn)象。髓核吸水能力下降，可導(dǎo)致椎間盤(pán)含水量降低而脫水，椎間盤(pán)退變、使脊柱屈伸、牽拉重載荷使其失去正常的張力和彈性，造成椎間隙變窄，相鄰骨面接觸，椎間盤(pán)不能將承載的壓力均勻地進(jìn)行分散、吸收和緩沖，導(dǎo)致應(yīng)力集中、椎間活動(dòng)失穩(wěn)、不均衡活動(dòng)增多，髓核遷移過(guò)度，或在暴力的作用，造成相鄰接觸的骨面慢性磨損、碰撞，導(dǎo)致骨膜下滲血、出血，血腫機(jī)化、鈣化，形成骨質(zhì)增生。

2.2 壓應(yīng)力損傷軟骨板引起髓核遷移：椎間盤(pán)受壓縮的程度在很大程度上取決于預(yù)縮載荷和壓縮時(shí)間的長(zhǎng)短。來(lái)自垂直的壓縮力(壓應(yīng)力)使纖維環(huán)各層的纖維都處于緊張狀態(tài)，垂直壓縮力傳遞到椎體和椎間盤(pán)，髓核變形放射狀重排來(lái)抵消壓縮力，當(dāng)壓縮力過(guò)大時(shí)，易引起椎間盤(pán)軟骨板結(jié)構(gòu)破壞，軟骨板無(wú)神經(jīng)血管分配，受損后不易自行恢復(fù)，髓核遷移疝入椎體形成施莫爾結(jié)。不同姿勢(shì)下椎間盤(pán)內(nèi)壓力測(cè)定顯示[4]：人體直立時(shí)，第3腰椎平面承受的載荷為此平面以上軀干重力的2倍；坐位時(shí)，腰3和腰4之間的椎間盤(pán)內(nèi)的壓力最大，為10-15kg/cm2，椎間盤(pán)所承受的重量為100-175kg,比站立放松時(shí)增肌30%-40%，纖維環(huán)后部承受的拉力達(dá)60-80kg/cm2；一個(gè)60kg的人彎腰取20kg的物時(shí)，骶骨承受的負(fù)荷為250kg,因此第5腰椎和骶骨之間的椎間盤(pán)也承受了巨大的載荷，長(zhǎng)期在負(fù)荷和時(shí)間積累下，此椎間盤(pán)易受損，髓核遷移膨出甚至突出。

2.3 旋轉(zhuǎn)剪切力成角剪切纖維環(huán)導(dǎo)致髓核遷移脫出：當(dāng)脊柱旋轉(zhuǎn)時(shí)，椎間盤(pán)承受扭轉(zhuǎn)載荷，此載荷在椎間盤(pán)的水平面和垂直面上產(chǎn)生成角剪切力。椎體側(cè)彎或在剪切應(yīng)力作用下，有一部分纖維緊張，另一部分纖維松弛，外力解除后因纖維具有彈性而恢復(fù)原狀。剪切應(yīng)力的大小與到旋轉(zhuǎn)軸的距離成正比。旋轉(zhuǎn)復(fù)位手法復(fù)位腰椎間盤(pán)突出癥，主要通過(guò)脊柱彎曲和旋轉(zhuǎn)角度控制基本的作用力點(diǎn)，不同部位采取不同屈曲、旋轉(zhuǎn)角度，使折頂力集中在角度頂點(diǎn)，產(chǎn)生區(qū)域階段復(fù)位作用[5]。推拿手法中的扳法會(huì)有髓核過(guò)度遷移的風(fēng)險(xiǎn)。以頸椎旋轉(zhuǎn)定位扳法和腰椎旋轉(zhuǎn)扳法為例：頸椎旋轉(zhuǎn)定位扳法[6]：患者坐位，頸項(xiàng)部放松。術(shù)者站于其側(cè)后方。以一手拇指頂按住病變頸椎棘突旁，另一手肘部托住下頜部，令患者低頭，屈頸至拇指下感到棘突活動(dòng)、關(guān)節(jié)間隙張開(kāi)時(shí)，保持這一前屈幅度，再將其頭部慢慢旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到有阻力時(shí)略為停頓一下，隨即用“巧力寸勁”做一個(gè)有控制的、增大幅度的快速扳動(dòng)，此時(shí)常可聽(tīng)到彈響聲，同時(shí)拇指下亦有棘突彈跳感；腰椎旋轉(zhuǎn)扳法(向右旋轉(zhuǎn))[7]：患者俯坐位，施術(shù)者一手拇指抵住需扳動(dòng)的棘突，一手從項(xiàng)后按壓肩部，囑咐患者彎腰至最大限制，左手拇指從左向右推已定位的棘突，右手扳肩使其右旋，同時(shí)，右肘上抬，腰部旋轉(zhuǎn)至最大幅度，腰部發(fā)出“咯咯”聲。旋轉(zhuǎn)性暴力易引起纖維環(huán)斷裂，如果上述2種操作手法過(guò)重或刻意追求“咯咯”聲均會(huì)成角剪切椎間盤(pán)的風(fēng)險(xiǎn)，一旦纖維環(huán)受損，髓核會(huì)有過(guò)度遷移的可能。

2.4 屈曲力對(duì)髓核遷移的影響：椎間盤(pán)受壓時(shí)，髓核承受5%的壓力，纖維環(huán)承受25%的壓力。髓核具有穩(wěn)定脊柱運(yùn)動(dòng)的功能，在伸展運(yùn)動(dòng)時(shí)，上方椎體向后移位，縮減了椎間隙后緣，髓核受擠向前方偏移，前屈運(yùn)動(dòng)時(shí)相反，從而使椎體獲得較強(qiáng)的自穩(wěn)性。如果從前屈位快速進(jìn)行后伸運(yùn)動(dòng)(彎腰時(shí)突然直腰)，可導(dǎo)致前屈位時(shí)移向后方的髓核來(lái)不及回納，就會(huì)承受過(guò)大的后伸擠壓，導(dǎo)致纖維環(huán)破裂和椎間盤(pán)突出。

鑒于以上椎間盤(pán)解剖結(jié)構(gòu)和椎間盤(pán)的生物力學(xué)分析，未病先防比已病再治會(huì)起到事半功倍的效果。日常生活中以動(dòng)濟(jì)靜，注重形體鍛煉，促進(jìn)脊柱氣血運(yùn)行流通良好，既能使筋骨強(qiáng)健，又能使肌肉壯實(shí)，臟腑功能旺盛，增強(qiáng)體質(zhì)，調(diào)節(jié)精神情志；根據(jù)個(gè)人喜好選擇打太極、練八段錦、參加球類(lèi)運(yùn)動(dòng)、健跑、做廣播體操、形體訓(xùn)練、舞蹈等活動(dòng)，強(qiáng)健腰椎周?chē)募∪?，如豎脊肌、多裂肌、回旋肌以及腰方肌、腰大肌，并能增強(qiáng)腰椎周?chē)g帶、筋膜強(qiáng)度，共同維持脊柱平衡，加強(qiáng)椎間盤(pán)的穩(wěn)定性，其中八段錦整套動(dòng)作以腰為軸，能夠緊柔結(jié)合、動(dòng)靜相兼、氣機(jī)流暢、骨正筋肉[8]。同時(shí)，注意姿勢(shì)體位，不良姿勢(shì)和體位易影響脊柱周?chē)×Χд{(diào)，破壞脊柱的生物力學(xué)平衡，尤其是久做的上班族，如科研人員、行政工作人員、司機(jī)等，工作時(shí)應(yīng)勞逸結(jié)合，防止發(fā)生椎間盤(pán)的損傷。另外，推拿醫(yī)師用旋轉(zhuǎn)扳法治療椎間盤(pán)突出癥時(shí)應(yīng)結(jié)合椎間盤(pán)的生物力學(xué)關(guān)系，掌握好力度、旋轉(zhuǎn)角度和精準(zhǔn)度，避免損傷椎間盤(pán)。