腰大肌作用与腰曲关系的研究

腰大肌作用与腰曲关系的研究——1、动态下X线照片实验观察报告1北京以宗整脊医学研究中心（北京102200）2山东省曲阜市中医院（山东273100）韦以宗1韦春德1桂清明2孙永章1韦云锋1高尚1原载：中国临床解剖学杂志2005年第23卷第6期•人类脊柱在刚出生时是与四足动物脊柱一样，是没有腰曲和颈曲的。笔者曾研究腰曲颈曲的形成，是儿童在站立行走后的发育过程中逐渐形成的，并按数学几何规则，构成脊柱轮廓平行四边形应力平衡。众所周知，骨骼的形成及相互关系的变化，是随着运动力学的机能需要。•那么，是什么肌肉应力作用形成腰椎向前的弯曲呢？附着于腰椎的所有肌肉韧带，解剖学已论述甚详，对腰大肌的起止点也有详细的记载，但讨论其作用甚少。为此，笔者通过观察动态下腰椎运动的X线片表现，探讨分析影响相关腰椎运动的腰大肌的作用及腰曲形成的机理。•实验方法和结果•由志愿参加实验的17岁～25岁青春期健康男女青少年28人，分别作如下动态下X线照片观察。•1．站立位和端坐1小时后X线片改变观察：•1．1X线照片体位及照片方法：•腰椎侧位取左侧位，保持身体直立，两眼向前平视，双手抱头：焦–片距离为120cm，分别以以下的姿势投照。•站立位：双下肢立正下投照（下表的“站位”）•端坐位：上身保持直立的姿势，端坐椅上与躯干成90°左右，膝关节屈曲90°，端坐一小时后投照（下表的“坐位”）。•1．2X线片测量方法•站位：取站位投照的X线侧位片，以12胸椎下缘A点作一垂线到达第1骶椎前缘的B点、AB线，为测量站位下腰椎的高度（如图1）。•坐位后：沿12胸椎的下缘A点向下作垂线与B点的延伸线成直角，即连接原来的B点（即第1骶椎的前缘）向后延伸和A线成直角为C点；此线（AC线）为坐后的腰椎的高度（如图2）。AB线和AC线作为站位和坐后位腰椎高度的对比线。图1站立侧位片及测量线图2坐位（坐1小时后）侧位片及测量线•为观察上段腰椎的伸缩度，也从12腰椎下缘中点的A点与第3腰椎下缘的中点D点，作AD线为测量站位和坐后位12腰椎到腰3的距离（如图1）。•按上述侧量法，其结果见表1。表1、28例青年站位、坐位1小时后腰椎高度变化序号姓氏性别年龄（岁）（T12-S1）长度变化（cm）（T12-L3）AD线长度变化（cm）站位(AB线)坐位(AC线)前后改变站位坐位前后改变1高XX男1921．920．41．511．610．61．02孔XX男2020．518．71．811．410．21．23刘XX男1918．617．70．910．59．80．74邢XX男1918．317．21．19．89．00．75韩XX男1719．618．21．410．710．10．66孔XX男1920．419．41．010．510．00．57陈XX男2018．618．11．510．39．70．68高XX男2322．921．91．012．812．30．59陈XX男1920．719．01．011．711．41．010柯XX男1821．420．21．212．211．30．911王XX男2021．820．31．512．211．11．112方XX男1921．720．71．013．312．70．613林XX男2120．319．50．811．911．40．514刘XX男2321．620．00．612．912．50．415黄XX男2121．320．21．112．211．60．616黄XX男2121．320．21．112．411．80．617饶XX男2021．521．00．512．312．00．318刘XX男2521．720．41．312．411．70．719张XX女2421．520．51．012．011．40．620杨XX女1922．220．41．812．311．21．121屈XX女2120．018．81．210．910．10．822陈XX女1719．417．81．610．69．80．823刘XX女2021．520．31．211．811．80．824李XX女1921．019．91．111．711．70．725罗XX女2322．321．21．112．512．40．626赖XX女2017．816．81．010．010．20．627宋XX女2118．917．91．010．511．00．528刘XX女2021．119．51．610．511．00．8•上表说明，坐前的AB线较坐后AC线平均短缩为1．2cm，经统计学计算，其标准误（S）为0．10cm；AG线坐前坐后改变均数为0．7cm，标准误（S）为0．05cm。•其中男性坐前的AB线较坐后AC线平均短缩1．13cm，AG线改变均数为0．69cm；女性坐前的AB线较坐后AC线平均短缩1．26cm，AD线改变均数为0．73cm。•2．跨步位X线片观察：•方法：所有受试青年，先作在站立位下照腰椎正、侧位片（图3、6），然后，站立位跨步（八字步，前后足距离1米）运动，保持躯干挺直，分别照左跨步（指左足在前）下腰椎正侧位片；右跨步（指右足在前）下腰椎正侧位片。•结果显示：左跨步和右跨步X线侧位片腰曲均较原站立位的腰曲加大（图4、5）。而正位片左跨步下，上段腰椎向左旋转，向右侧弯（图7）；右跨步下，上段腰椎向右旋转，向左侧弯（图8）。图3图4图5图3男，20岁，站立位腰椎X线侧位片（图中白线为弓顶测量线，注意L3的弓顶距约为1cm）图4同一人，站立左跨步腰椎X线侧位片，显示椎曲加大，L3弓顶距离约1.5cm。图5同一人，站立右跨步腰椎X线侧位片，显示椎曲加大，L3弓顶距离约1.5cm。图6图7图8图6男性，20岁，站立位腰椎X线正位片图7同一人，站立左跨步腰椎X线正位片，显示椎体向左旋转，上段腰椎向右侧弯。图8同一人，站立右跨步腰椎X线正位片，显示椎体向右旋转，上段腰椎向左侧弯。•讨论•1．关于腰椎的伸缩功能：几乎所有的文献报导，对脊柱的运动功能都一致认为是6个自由度，即屈曲、拉伸、左右侧弯、左右旋转.对于脊柱的伸缩运动有学者指出1，青春期脊柱在平躺一夜后，由于脊柱没有轴向的压力，椎间盘舒张水份增加，而厚度增加，脊柱的长度也同时增加，然而，起床站立运动后，•由于脊柱承受了身体的轴向压力，椎间盘收缩、脊柱变短，约有1cm～2cm的差异。本实验证实，腰椎在站立位和坐位的高度也有变化，特别是在端坐1小时后，青年人的腰椎平均收缩为1.2cm，这说明了腰椎存在伸缩运动，此伸缩活动来自附着于腰椎周围肌肉的运动。•站立下腰背的肌肉，包括竖脊肌、髂腰肌，为了承受上半身的载荷处于张力状态。由于人类的腰椎是向前弯曲的，如果仅仅是腰背部肌肉的支撑力，没有附着于腰椎前缘的支撑力，那么腰椎是不能维持他的正常曲度的。因此，站立位的腰椎支撑力包括了起于第12胸椎，并附着于腰椎前缘坚强的腰大肌的支撑力，此肌力与背部的腰背肌相互拮抗维持腰椎的稳定。•实验表明，坐位下整体腰椎会出现短缩，是因为坐位时髋关节屈曲，附着于股骨小转子的腰大肌随着髋关节的屈曲而松驰。腰椎失去了前缘的支撑力，在上半身的载荷下椎间隙压缩，椎间隙变窄。本实验显示，此收缩活动于上段腰椎更为明显。而变窄的椎间隙是以前缘为主，因此几乎所有的首试者坐位后的椎曲都较站立位变小。•腰曲的形成确定于椎间隙的距离，前宽后窄的椎间隙则整体腰椎向前弯曲。本实验表明，腰椎椎间隙出现前宽后窄，主要是由于起于腰椎前缘，附着于股骨小转子的腰大肌的牵拉作用。•K.Burton在研究腰曲的屈曲在伸展范围中就已发现，腰曲屈伸的活动度与年龄、性别有关，同时上段腰椎的活动范围大于下段腰椎，上腰段为37°左右，而下腰段为16°左右6。本实验也证明了站位和坐位的伸缩功能，女性大于男性，其主要表现在AG线即上段腰椎。其伸缩活动范围占整个腰椎伸缩的70%。•2．腰大肌运动与腰曲关系：站立跨步的实验，当左下肢向前，右下肢在后时，起于左侧腰椎横突前缘的腰大肌张力牵拉，出现椎体向左旋转；而右下肢处站立位，腰大肌处固定状况，因而出现上段腰椎向右侧弯。同理，右下肢向前，椎体也向右旋转，上段腰椎向左侧弯。而所有向前跨步的腰曲均较原站立位加大。•表明下肢运动带动腰大肌对腰椎向前的牵拉。腰大肌在下肢运动作用下（向前的牵拉力），从儿童期站立行走开始，随着发育期纤维环和椎间盘的弹性和可塑性，逐渐将腰椎相互间的椎间隙拉开，最终形成腰椎椎间隙前宽后窄的生理弯曲。•小结•1．人类腰椎在青春期不仅卧位和站立有伸缩运动，站立和坐位同样具有伸缩运动，其运动力主要是腰大肌，腰背肌起到协同作用。•2．人类腰曲的形成，主要是出生后1周岁开始，站立行走后，腰大肌向前的牵拉运动力。腰大肌对腰椎不权有支撑载荷的作用，更主要的是运动腰椎是造成和维持腰曲的主要肌力。因此，临床上可通过调动腰大肌的肌力来调整腰曲和腰椎的侧弯。•3．本实验为非侵入性，有可重复性。•参考文献•1．韦以宗，脊柱机能解剖学研究，中国中医骨伤科杂志，200311（1）1。•2．韦以宗，脊柱轮廓应力平行四边形平衡原理探讨，中国中医骨伤科杂志，200311（4）1。；•3．P.LWilliams,GRAY’SANATOMY,PearsonProfessionalLimited(中文版)辽宁教育出版社，1999：868•4．郭世绂，临床骨科解剖学，天津科学出版社，1988：179•5．JosephA.Buckwaleer.MD.MS等原著，陈启明等译，骨科基础科学，人民卫生出版社，2001：667-669。•6．K.Burton，RegionalLumbarSagittalMobilityandBackTrouble，Biomechanics:BasicandAppliedResearch,1987byMartinusNijhoffPublishers,Dordrecht,485-490。腰大肌作用与腰曲关系的研究——2、动物实验报告•韦以宗韦春德韦云锋高尚韦育辉•北京以宗整脊医学研究中心（北京102200)•实验材料：•选用健康成年家兔3只，体重2.8～3.2kg，并逐一作标记为A兔、B兔、C兔，X线照片设备。•实验方法和结果：•氯胺酮麻醉下测量其腰部正常位、后伸位及切断腰大肌、竖脊肌前后腰曲的X线改变。•家兔腰大肌的解剖位置以及与腰椎运动的观察：•1.1选A兔在全麻下沿正中线切开腹部，充分暴露腰大肌，可见其分左右两侧，分别起自各腰椎体前面及横突前缘，沿腰椎走向，止于股骨小转子（图1），屈伸双后肢髋关节可见双侧腰大肌被动紧张收缩，并测量其长度为：屈5.5cm，伸6.5cm。图1•1.2选B兔在氯胺酮麻醉下投照腰部正常姿势正、侧位X线片。正位示B兔脊柱腰椎椎体7个，无左右侧凸；测量侧位片L4弓顶距为-1.3cm，各椎间隙前后等宽（如图2、3）。然后，伸直后肢摄腰椎的正侧位X线片，正位示无侧凸，侧位示L4弓顶距为0.5cm，椎间隙前宽后窄，其中以L4、5、L5、6、L6、7为主（如图4、5）。图2图3图4图5•1.3切断B兔左侧腰大肌，后伸后肢，摄正侧位X线片，正位片见腰椎轻度右侧凸（L3左3度，右5度），侧位片示L4弓顶距为0.5cm。（如图6、7）图6图7•1.4切断B兔双侧腰大肌，后伸后肢测量其正侧位X线片示正位无侧凸，侧位片L4弓顶距离为0cm（图8、9、10）。（表1、表2）图8图9图10表1A兔正常位、后伸后肢位的X线正侧位改变体位情况X线侧位L4弓顶距离(cm)X线正位片正常情况下后伸位(下肢伸直)-1.10.4无侧凸无侧凸表2B兔正常位、后伸后肢位以及后伸位一侧、双侧腰大肌切断后X线正侧位改变体位情况X线侧位L4弓顶距离(cm)X线正位侧凸正常情况下-1.3无后伸位(下肢伸直)0.5无左侧腰大肌切断后0.5右侧凸L3(左3º,右5º)双侧腰大肌切断后0无•2．竖脊肌、髂腰肌对腰曲作用测试•2.1在氯胺酮麻醉下，投照C兔正常姿式的正侧位X线片，正位X线片示：脊椎腰椎椎体7个，无左右侧凸；测量侧位X线片L4弓顶距离为-1.4cm（图11）；伸直双后肢测量其正侧位片，正位片示无侧凸，侧位片示L4弓顶距离为0.6cm。•2.2沿兔后正中线切开背部，充分暴露竖脊肌、髂腰肌，切断