生物力学疗法在康复中的应用.ppt

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生物力学疗法在脊源性疾病中的应用海口市人民医院康复医学科宋振华Contents科室简介1生物力学疗法背景2脊柱生物力学3生物力学疗法临床应用4一、海口市人民医院康复医学科简介人员构成1、我科现有病床25张2、在保持原小儿脑瘫康复和理疗等特色治疗基础上采用脊柱微调手法、神经肌肉深层按摩、肌筋膜松动、日式整脊疗法、密质银质针导热疗法、神经阻滞术等综合措施治疗颈肩腰腿痛，取得了较好的疗效。

3、我科系统提出了脑卒中规范化临床治疗路径，强调了脑卒中的三级预防措施，通过康复训练改善运动功能、感觉功能、协调平衡功能、言语吞咽功能、认知功能和日常生活活动能力以及继发性功能障碍，如：

肩部功能障碍、关节活动障碍、心理障碍、深静脉血栓形成、骨质疏松、废用综合征和误用综合征等，减少了发病率和致残率。

治疗从临床医疗和康复训练两方面入手，开展四步骤疗法（临床医疗：

消除危险因素，控制基础疾病，治疗原发病，防止并发症；康复训练则借助神经生理学方法，运动再学习、功能性电刺激、神经干电刺激、运动控制等综合治疗措施，通过分析患者功能，练习患者丧失的功能活动，整体地练习运动作业，将训练转移到日常生活活动环境中四个步骤），减少了脑卒中复发率，降低了患者的致残率，取得了较好的疗效。

神经康复骨折、脊髓损伤康复小儿康复颈肩腰腿痛康复二、生物力学疗法应用背景v生物力学是研究生物体或生物材料在机械运动过程中，力和力的作用规律及其应用的科学。

进而从功能变化推知其生理、病理含义，为预防和治疗提供依据。

2O世纪80年代以来，我国一批力学、物理学、医学以及生物学工作者加入到生物力学研究行列中，建立了我国的生物力学基地和研究团队。

研究领域主要有：

生物流变学、心血管生物力学与血液动力学、骨关节和口腔生物力学等。

此外，还进行了呼吸力学、软组织力学、药代动力学等方面的研究。

这些工作的开展、积累和成果为我国生物力学学科的发展做出了重要贡献。

（1）脊椎病的预防和保健

（2）牵引治疗研究证明力学负荷有益于腰部的健康。

脊柱的骨骼、肌肉、韧带以及腰椎间盘都可以通过体育锻炼而变得更加坚强，从而使之更不易于损伤。

过去的观点是利用卧床休息来治疗腰痛，并认为体育锻炼有损于腰痛的治疗，但是这种观点已经逐渐引起人们的怀疑。

相反，现在的研究更强调锻炼在维持骨骼肌肉系统健康中的重要性。

遗传被认为是脊柱健康的新的“敌人”，它在椎间盘退变中起决定性的作用。

然而，那种认为遗传对脊柱病理的影响可以以某种方式降低力学或生物化学因素重要性的观点是错误的；相反，基因恰恰是通过影响脊柱组织的力学、生物化学以及代谢的特性而发挥作用的。

同理，那种认为社会心理因素如抑郁倾向和工作不满意也是腰痛重要原因的观点也是不正确的；事实上在解释初次的腰痛时，某些身体的和代谢的因素解释人们对疼痛的反映而不是疼痛的本身。

近来点疼痛诱发试验不仅确定了严重腰痛的解剖学根源，而且也确定了当受影响的组织收到机械刺激时，病人的特征性的腰痛是可以复制的。

这些观点以前就得到承认；只不过是近来腰痛研究的天平过度的倾向了社会心理因素的研究，而忽略了身体的因素，故有希望的是，未来十年里，腰痛研究的钟摆会重新摆回身体的研究上来。

腰痛的生物力学并不意味着单单是力学性的解释，它仅仅反映了一个事实：

在牵涉生物学、心理学和力学（也即生物力学）的复杂腰痛自然史过程中，力学因素是最明显的和最可以预防的影响力。

摘自英国著名脊柱科学家Michael.A.Adams三、脊柱生物力学颈曲骶曲腰曲胸曲脊柱具有内源性稳定和外源性稳定，前者靠椎间盘，小关节及周围韧带，后者靠脊柱周围的肌肉，特别是胸腹机。

内源性稳定是：

椎间盘髓核内的压应力使相邻椎体分开，而纤维环及其周围韧带在抵抗髓核分离压力情况下，使椎体靠拢，这两种不同方向的作用力，使脊柱得到较大的稳定性。

一般认为，脊柱外源性稳定较内源性重要。

失去内源性稳定，脊柱变化较缓慢，而失去外源性稳定，则脊柱不能维持其正常功能。

总之，以上任何结构破坏均可造成脊柱的不稳。

下面简要讨论，脊柱的稳定因素及原理。

（一）脊柱的生理曲度

（一）脊柱的生理曲度脊柱是由椎骨、椎间盘和韧带连接在一起。

从正面看，它是直立的，对称的，个别人有轻度的向右侧弯，这是由于主动脉的位置或右手活动过多所导致，从侧方看，有四个生理性弯曲，即颈曲，腰曲向前，胸曲和骶曲向后。

这样脊椎就像一根能调节弹性曲杆。

其四生理曲度有利于维持椎间关节的的强度和稳定性，增加了脊柱的适应性和吸收冲击的能力。

从而减轻走路，跳跃时从下方传来的震荡，缓和脑和脊髓受到的冲击。

这是保证脊柱三个基本生物力学功能的基础，即保证将头和躯干的载荷传递到骨盆，保证机体头、躯干骨盆间充分的生理活动和保护脊髓。

维持脊柱生理弯曲，是保持脊柱稳定性的基础。

脊柱生理性变曲易受到椎间盘形状，椎体形状，脊柱周围肌肉，人体姿势，骨盆倾斜度以及病理因素的影响。

1.人体的姿势：

人体正确的姿势，可以保证人体正常的重心，维持正常重心是保持脊柱生理曲度的基础。

当人体站立时，脊柱生理曲度正常者，其重心线沿乳突向下经髋关节的中心横轴，第2骶椎，膝和踝的前面，落在负重足上。

此重力垂线通过了颈、胸、腰三个变曲的交界处，即使各部曲度有所改变，重力线位置也不会发生改变。

根据生物力学特点坐下时采取略后靠，微伸展的姿势，这样能减小椎间盘的压力。

所以，保持正确的姿势，可以维持脊柱正常生理曲度，继而增加脊柱抵抗纵向压缩栽荷的能力。

故生理曲度明显的脊柱是动力型的，而较直的脊柱是静力型的。

v脊柱前屈时，椎间隙前方变窄，髓核向后移动，后方纤维环随压力增加；v脊柱后伸时，后方椎间隙减小，髓核向前移位，前方纤维环压力增加；当脊柱生理曲度不正常时，躯干重力的传导将失去平衡，例如腰段脊柱的前凸消失时，重心前移，椎体载荷增加，所以会导致椎间盘向后偏移，纤维环后部受到应力加剧，甚至会引起椎间盘向后膨出或突出，关节突关节面的分离、错位，降低脊柱的稳定性。

同时腰背部肌肉会代偿性增粗，而出现腰背痛。

2.骨盆倾斜度：

脊柱的许多肌肉对称地止于骨盆或起于骨盆，骨盆犹如基石，起着支持脊柱、维持脊柱稳定和平衡的作用。

在正常情况下，这些肌肉的平衡收缩，将骨盆倾斜角度维持在30度左右，若骨盆前倾角度增大，将使腰曲前凸增大，甚至导致病理性凹背。

这项名为鞋跟高度对青年女性脊柱影响的研究，通过红外线三维摄像系统，对青年女性穿不同跟高皮鞋时的自然站立姿态进行定量研究。

课题负责人邓雪选了6名穿37码鞋的青年女性为实验对象，让受试者赤足分别穿2.5厘米、5厘米、7厘米、9.5厘米跟高的皮鞋，自然站立于测力台上，受试者身体骨骼相应部位贴上红外线反光标示球，由三维摄像系统进行数据捕捉采集。

研究表明，底椎-耻骨联合连线与水平面所形成的骨盆角，随着鞋跟高度增加而减小;第一、第三、第五腰椎三点之间的夹角，随着跟高增加而逐渐增大。

脊柱滑脱症可引起同样的畸形。

腰段脊柱前凸，胸段脊柱呈现代偿性后凸。

患者腰部凹陷，骶骨向前倾斜，臀部明显后凸。

若骨盆有额状位不正，可导致脊柱诸肌失衡和不稳，形成脊柱侧凸，是脊柱的不稳定状态，在脊柱侧凸未被完全代偿情况下，会导致脊柱侧凸畸形进行性加重，久之会引起椎间盘应力改变，出现向侧方膨出或突出。

因此，在临床整脊治疗过程中，必段首先整髋、整骶，保证骨盆在额状位和矢状位的倾斜角度，使脊柱达到新的平衡状态。

（二）椎间盘椎间盘在相邻椎体间起着缓冲垫的作用在各种不同载荷下，它产生相应的变形来吸收冲击，稳定脊柱。

椎间盘的解剖结构决定了椎间盘有利于对抗压缩力。

v椎间盘退变v年龄v挤挤压压牵拉牵拉扭转应力扭转应力在椎间盘垂直受压时，主要表现为纤维环向四周膨出，去除载荷，由于其弹性基质作用恢复原形，即使在很高的载荷下，去除载荷后产生永久变形时，也没有出现哪一个方向的纤维环破裂，这是因为载荷能够均匀分布到椎体的上下面和周围的纤维环上，这一点符合帕斯卡定律的特点。

由于椎间盘的弹性模量远远小于椎体。

易发生变形，当载荷增加到一定程度时，首先破坏的是椎体而不是椎间盘，这说明，临床上椎间盘突出不只是由于受压，更主要的原因是椎间盘内的应力分布不均匀。

随着年龄的增加，椎间盘对抗压缩能力逐渐降低，髓核由于脱水变得不饱满，将轴向压力分布到内层纤维环的能力下降，使大部分载荷由纤维环直接承担，可引起纤维环膨出，使椎间盘高度减小，韧带松弛，从而影响脊柱的内源性稳定。

脊柱的运动方向主要靠椎间盘和椎间韧带的支持，其伸屈范围则取决于椎间盘的大小、形态和生化特性。

有人证实，脊柱在各方面的运动幅度不超过6度8度时并不发生椎间盘破坏，也就是说扭转暴力和过度弯曲是椎间盘受损伤的主要原因。

也有人证实，脊柱轻度曲伸活动中，髓核并不改变其形状和位置，这或许是解释卧平板床或轻度屈曲脊柱做为治疗和预防腰痛的机理。

v椎间盘突出的病理分型：

椎间盘突出的病理分型：

v凸起型凸起型破裂型破裂型游离型游离型椎间盘由粘弹性材料构成，在退变过程中弹性功能逐渐减退，逐步丧失能量贮存，传递和扩散应力的能力，对抗冲击和吸收震荡能力减弱。

其蠕变，松弛、滞后等粘弹性质也会发生改变，退变的椎间盘，蠕变变形相对较快，在很短时间达到最大变形，这说明吸收震荡及冲击力能力减退；椎间盘的滞后性与人的年龄有关，年轻人的滞后性较好，中年以后的滞后性小，同一椎间盘在第二次加载后的滞后性比第一次加载时下降，这表明，反复冲击对椎间盘有损害。

汽车驾驶员的腰椎间盘脱出发病率高，可能由于反复承受轴向震动的原因。

（三）关节突关节：

脊柱对重量或载荷的运动和传递中，椎体和椎间盘承受了大部分重量或载荷，而关节突关节仅承受0%-33%的重量或载荷。

过伸位时，小关节承担的压缩载荷最大达33%，在最大前屈时，其压缩载荷最小降至零。

因此，脊柱从前曲到后伸，小关节的承载在0%-33%之间变化，在中立位时小关节约承担18%的载荷。

在扭转试验中，椎间盘、前后纵韧带与关节突关节、韧带各承担45%的扭转载荷，余10%则由椎间韧带承担当椎间盘退变后，粘弹性能发生改变，大部分载荷是由关节突关节承担，使关节突关节活动被动增加，继而出现小关节错位或半脱位，造成关节囊及周围软组织损伤，使椎体间出现不稳定。

（四）韧带：

脊柱周围有坚韧的韧带，承担脊柱大部分的张力载荷。

除黄韧带外，可与椎间盘一同提供脊柱内源性稳定。

它们之间的协同作用既能保证准确的生理功能，又保持相邻椎骨之间的正常位置，限制脊柱的过度活动，且能在快速高载荷的创伤环境中，吸收突然施加的大量能量，保护脊髓不受损伤。

1.前、后纵韧带：

是人体内两条最长的韧带，对稳定椎体起着重要作用。

单纯的屈伸运动不能撕裂它们，其力学强度随年龄增长而降低，吸收能量能力也下降。

前纵韧带强度是后纵韧带的2倍。

但二者的材料性质是相同的，可有效防止脊柱过度屈伸运动。

2.黄韧带：

主要由弹性纤维构成，可以允许在较大范围活动而不发生永久变形。

当脊柱前屈时，黄韧带处于拉紧状态而变薄，此时应变最大；当侧弯和扭转时，黄韧带变化最大，此时应变最小；后伸时黄韧带缩短，这种性能，限制脊柱过度前屈，并使其在脊柱运动过程中能保持恒定的张力，该张力可使椎间盘内出现持续的预应力，是使早晚人体身高改变的主要因素；由于受失重的影响，该预应力使宇航员从太空返回地球后，身高可增高5cm。

在有慢性连续性损伤时，黄韧带会发生肥厚，正常弹性也会降低，并向椎管内突出，压迫椎管内容物。

黄韧带肥厚多发生于L4L5之间因此常压迫马尾神经和神经根而出现类似腰间盘脱出的临床症状。

四、生物力学疗法临床应用脊源性疾病不良姿势矫正脊源性疾病不良姿势矫正牵引牵引脊源性疾病生物力学治疗脊源性疾病生物力学治疗脊源性疾病分为姿势异常、功能不良、间盘移位3个综合征。

姿势异常综合征：

长期处于某一个体位，使某些组织过久受牵拉引起。

患者自身治疗非常重要，其他治疗方法都不能彻底解决问题，告诉患者不良姿势与疼痛相关，教患者矫正到正确姿势；功能不良综合征患者的疼痛是由于脊柱受累节段及其邻近软组织结构挛缩，进而产生局部力学变形所致，通常在试图达到活动范围终点时出现疼痛。

可采用姿势矫正并挛缩组织牵拉技术治疗。

间盘移位综合征：

两个椎体间的结构变形或移动，椎