脊椎的構造與力學

脊椎的構造與力學

曹彥庭

脊椎是人體骨架的中心支撐,由34塊椎骨組成,包含頸椎7節、胸椎12節、腰椎5節、骶椎5節、尾椎5節。頭骨主要由最上面兩節頸椎支撐,每節胸椎兩側各連接一根肋骨,由肋骨形成的籠架是一個保護心、肺、肝的框架,由骶椎和兩塊髖骨構成的骨盆,保護膀胱和生殖器官。(圖1及圖2)

圖1 : 脊椎(腰椎)構造的縱切面

脊椎的構造:(圖1)

        一、 椎骨:椎骨的圓柱部分稱為椎體,椎體後面是一個孔,當椎體依序疊在一  起時,這些孔形成了一個相連的管道,稱為椎管。  由腦部發出的脊髓,便經由這個管道貫通整個脊椎。每節椎管的後面有七個突出部分稱為「突」,以三雙一單的形式存在,單的是棘突,彎腰時可以順著背的中央摸到。其他的突則是左右對稱成雙的橫突、上關節突、下關節突。

       二、 椎間關節:每節椎骨的上關節突與上一節椎骨的下關節突銜接在一起成為椎間關節(平面關節),內有滑液及滑液膜提供潤滑,並由椎間關節韌帶包覆住。 椎間關節與椎體之間構成一椎間孔,做為脊椎神經的分支孔。

       三、 椎間盤:在椎體的頂部和底部與其他椎體相接合處,有一圓盤狀軟骨做為間隔物,稱為椎間盤。椎間盤外層由強韌纖維環軟骨組成,中間則是稱為髓核的膠狀物貭。 椎間盤含水量達70%~90%,正確的運動鍛鍊可使椎間盤維持正常機能;適當的休息,則使椎間盤釋放壓力,並獲得足夠養分。白天由於勞動及重力,椎間盤厚度會縮減約10%,經過一夜的睡眠,椎間盤重新獲得營養和水份,又恢復到前一天的厚度,因此,早晨的身高會比夜間略高。

        椎間盤最主要的功能有三種 :

        1.連結器:將脊椎上下連結成一整體結構。

        2.避震器:使脊椎能承受身體活動時的衝擊力。

        3.關節:強韌有彈性的椎間盤使脊椎能彎曲或扭轉。

       四、 脊椎的韌帶:除了椎間關節韌帶之外,尚有棘上韌帶、棘間韌帶、黃韌 帶、前縱韌帶、後縱韌帶等,為脊椎提供了更多穩定的力量。

圖2 : 脊椎的排列 - 呈現的是一個S形的脊椎結構

脊椎的力學:(圖2)

       從側面看脊椎的排列可以發現,呈現的是一個S形的脊椎結構。 頸椎向前彎曲,胸椎向後彎曲,腰椎向前彎曲,薦骶椎(也稱為薦椎)向後彎曲,這樣的結構特性,使脊椎可以承受身體活動或運動的衝擊力,以及上半身向下壓迫的重力,並且使壓力儘量平均的分佈,而不是由少數的椎骨承受大部分的壓力。由於愈下端的椎体承受上半身的重量愈重,因此愈下端的椎体就愈粗壯。

       儘管如此,就如同其他關節退化一樣的問題-承受壓力大的部位或是勞動較頻繁的部位,出現病變的可能性也相對較大。 因此,頸椎(特別是5、6、7節)與腰椎(特別是4、5節)發生病變的機率相對較高。胸椎因為有肋骨的支撐,而具有較好的穩定度,發生病變的機率就低很多 。

脊椎是一個整體結構,與其動作相輔相成的,除了椎間盤、關節韌帶之外,也包括其週邊的作用肌群(主要是背肌群)。  在臨床治療上,大多數的脊椎病變都伴隨著狀況不佳的背肌群。因此,任何對脊椎病變的治療計畫,若不將恢復背肌健康的治療步驟納入其內,其效果必定事倍而功半 。

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