《骨科疾病临床诊疗思维》沈尚模主编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《骨科疾病临床诊疗思维》

【作　者】沈尚模主编

【页 数】 686

【出版社】 昆明市：云南科学技术出版社 , 2020.07

【ISBN号】978-7-5587-1311-8

【分 类】骨疾病-诊疗

【参考文献】 沈尚模主编. 骨科疾病临床诊疗思维. 昆明市：云南科学技术出版社, 2020.07.

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图书目录：

《骨科疾病临床诊疗思维》内容提要：

本书较为全面地反映了骨科疾病规范化诊疗与护理技术的发展水平，具有较高的学术价值和实用价值。书中详尽阐述了骨科相关疾病的概述、临床表现、检查、诊断及治疗，展现了骨科疾病的临床诊断与治疗过程中不同角度的思维方式，以便广大临床医师在较短时间内，系统、全面地了解掌握骨科疾病的基础理论、临床诊断与治疗方法。

《骨科疾病临床诊疗思维》内容试读

第一章脊柱生物力学基础

脊柱脊髓篇

第一章脊柱生物力学基础

一、脊柱的运动学

(一)脊柱功能单位

人体脊柱是一个复杂的结构，其基本生物力学功能有三个方面：一是运动功能，提供在三维空间范围内的生物运动；二是承载功能，自头和躯干将载荷传递至骨盆；三是保护功能，保护椎管内的脊髓及神经。椎体、椎间盘及前、后纵韧带主要提供脊柱的支持功能以及吸收对脊柱的冲击能量，而运动主要依靠椎间关节复合体来完成。躯干肌及韧带也提供脊柱的稳定性以及维持身体姿势。正常脊柱的功能必须依靠脊柱结构、稳定性、柔韧性之间的相互作用以及肌肉的强度和耐力。这种相互之间的协调关系一旦受到破坏就会出现脊柱的疾患。从本质上讲，脊柱是由可以单独考察的相互类似的运动节段组成。这些运动节段即脊柱功能单位，是指两个相邻椎体及其连接结构包括椎间盘、韧带、关节突及关节囊等的复合，是代表脊柱运动的基本单位。脊椎节段运动的叠加构成了脊柱在空间中的三维运动。从生物力学的观点，了解脊椎功能单位的力学行为，就可以描述某段脊椎甚至是整体脊椎的力学相应。所以目前大多数的脊柱生物力学研究以脊柱的功能单位为研究对象，可以简化研究对象，便于数学计算以及数学模型的建立。此研究模型的主要缺陷是无法考察对脊柱稳定性影响很大的椎旁肌的作用，以及无法了解运动节段对另一节段的影响。脊柱功能单位从结构上大致可以分为前、后两部分。其前部结构包括两个相邻椎骨的椎体，椎间盘和前、后纵韧带；后部结构包括椎弓、关节突、棘突、横突和后部韧带。

脊柱作为一柔性负载结构，其运动形式是多样的。整个脊柱在空间中的运动范围很大，但组成脊柱的各个节段的运动幅度却相对较小。节段间的运动与椎骨间的连接结构（椎间盘、韧带和小关节）的变形相关。节段间的运动是三维的，表现为两椎骨间的角度改变和移位，如节段间的前屈后伸、左右侧弯和左右轴向旋转运动的角度改变以及节段的上下、左右和前后方向的移位。一个节段承受力偶矩便会产生节段间的角度改变。承受力则会出现节段的移位。

脊柱节段运动的复杂性还表现在脊柱各种运动之间的耦合。所为耦合，系指沿一个方向的平移或旋转同时伴有沿另一个方向的平移或旋转运动。脊柱的活动不仅仅是单方向的，而是多方向活动的耦合，不同方向移位运动之间，不同方向角度运动以及移位运动与角度运动之间均可出现耦合。在脊柱生物学中，通常将与外载荷方向相同的脊柱运动称为主运动，把其他方向的运动称为耦合运动。如当脊柱承受轴向旋转力时，脊柱的轴向旋转运动称为主运动，而伴随的前屈或后伸及侧弯运动称为耦合运动。耦合作用意义相当重要，意味着一个脊柱运动单位出现异常运动，可能其他邻近的运动单位也会出现异常运动。而必须了解的另一个重要概念是瞬时旋转轴。刚体在平面运动的每一瞬间，其体内总有一条不动线，该线叫做

骨科疾病临床诊疗思维

瞬时旋转周或旋转中心(IAR)。平面运动可以用瞬时旋转周的位置和旋转量来完整描述。举个简单的例

子，当前屈时，其IAR位于椎体终板的中部，而每一种脊柱运动都有不同的IAR,每一种运动又是由平移和

旋转组成，这些运动产生不同的IAR,且互相关联。在脊柱运动分析中，一般将椎骨视为不变形体，也称为

刚体，将椎间盘、韧带看成是可以伸缩的变形体。脊柱节段运动就是相邻上、下两椎骨间的相对运动，属三

维运动，有6个自由运动度，需要用6个独立变量来描述，其中X轴为冠状轴，沿此轴出现前屈、后伸和左、

右侧向平移；Y轴为纵轴，沿此轴出现轴向压缩、轴向牵张和顺、逆时针旋转；Z轴为矢状轴，沿此轴出现左、

右侧屈及前后平移。此三轴相互垂直。这种集于三位坐标系的描述非常便于在实验中对试件进行测量，以及图像重建分析。

脊柱节段运动通常可以用3个角度位移和3个线位移来表示。3个角度位移量分别是前屈后伸、左右侧弯和左右轴向旋转，3个线位移量分别是上下、左右和前后的位移。脊柱在6个自由度中的平移和转动范围称为活动幅度。

脊柱节段运动的幅度称为脊柱运动范围(ROM)。在脊柱生物力学中将运动范围ROM划分为中性区

(NZ)和弹性区(EZ)两部分：中性区代表前屈和后伸，左侧弯与右侧弯或左轴向旋转与右轴向旋转运动的

零载荷与中立位之间的运动范围的一半，即零载荷与中立位之间的运动范围：弹性区表示从零载荷至最大载荷的脊柱运动范围。

生物力学研究中，脊柱运动范围的测量常采用脊柱三维运动测量系统。

1.上颈椎运动上颈椎(C。~C,~C2),亦称枕-寰-枢复合体，包括C。-1和C-2两个节段，其运动最为独

特。与脊柱其他节段运动相比，上颈椎的运动幅度较大，尤其是C~2的轴向旋转运动。从解剖结构上看，

上颈椎椎管相对较大，轴向旋转运动的轴线靠近脊髓，从而保证在较大的上部颈椎运动中不损伤脊髓。

C。~,和C,~2节段的屈伸运动和侧弯运动幅度基本相同，但侧屈活动均较屈伸运动小。C-2节段的轴

向旋转运动幅度明显大于C。~1。实际上整个颈椎50%左右的轴向旋转运动发生在C1~2节段。枕骨髁关节

面凸起，与C上关节突的凹面密切对合，限制了C。-1间的轴向旋转。而C1-~2侧块的关节面在矢状面上均为

凸面，允许有大幅度的运动。而C1~2后部结构为疏松、活动性大的寰枕后膜，缺乏具有预张力的黄韧带，也

促使其运动幅度增加。

上颈椎的平移活动很小。C。~间平移极不显著，上颈椎的平移活动主要发生在C-2。C-2前后平移

受到C1前弓、齿突及横韧带的限制，正常为2~3cm。Jackson发现在完全屈曲合后伸活动时，成人此值较恒定，最大为2.5cm,而在儿童可以见到向前半脱位现象，最大为4.5cm。临床上一般认为>3mm者需考虑横韧带断裂。至于侧向平移尚有疑义，多数人认为正常节段在轴性旋转时齿突和寰椎侧块间会发生<4mm的侧向位移，因此>4mm者可视为异常。

上颈椎在各个运动方向上存在非常明显的耦合运动。寰椎的轴向旋转运动伴有明显的上下方向的移

位，C1~2节段产生的侧弯运动伴有14.2°的耦合轴向旋转运动。寰椎侧块关节面的双凸形状和齿突的方向

是这种耦合运动的形态学基础。

在屈伸运动时，C1~2节段的IAR通过齿突中心，而轴向旋转的IAR位于C2中部。在侧弯运动时，Co-节段的IAR位于齿突尖上方2~3cm。

2.下颈椎运动下颈椎(C3~,)在解剖上与寰椎枢复合体有明显的不同，其运动学也有特殊性。

颈椎的大多数屈曲/后伸活动出现在中位颈椎，尤其是C5~节段。侧屈和轴向旋转活动则是往下逐渐

变小。

屈/伸活动时，下颈椎最大的平移为2.7cm,代表值为2.0mm。Panjabi测量平均前移为1.9mm,后移为l.6mm。因此White和Panjabi建议以3.5mm作为下颈椎正常前后平移的上限。对下颈椎其他方向上

第一章脊柱生物力学基础

的平移活动尚无文献报道。

在下颈椎，其运动类型与颈椎小关节的取向密切相关。节段的各向活动之间存在耦合，如侧弯活动与轴向旋转之间的耦合。由于下颈椎小关节面在矢状面上与水平面呈45°，侧弯运动时伴有轴向旋转，当左侧弯时，上位颈椎的左下关节突沿下位颈椎的左下关节突下移，使上位颈椎的左侧向后移动，同时，右下关节突沿下位颈椎的右上关节突上移，使上位颈椎的右侧向前移动。其综合效果是产生左轴向旋转，棘突移向右侧。Lysl1测量在C2-3节段每3°的侧弯运动伴有2°的轴向旋转运动，而在C2每7.5°侧屈伴有1°的轴

向旋转。从C2~,侧弯的耦合轴向旋转运动逐渐减小，这与颈椎小关节面在矢状面上的倾角从上至下逐渐

减小相符合。

下颈椎的屈伸运动和轴向旋转运动的瞬时转动轴位于下位颈椎椎体的前部，而侧弯运动的瞬时转动轴位于下位颈椎椎体的中间。

(二)胸椎运动学

胸椎参与胸廓的构成，其运动幅度比颈椎和腰椎小。上、下位胸椎分别与颈椎和腰椎的结构相近。上位胸椎相对较小，小关节面的取向与颈椎相似，但在矢状面上的角要大些。胸椎小关节面从上至下逐渐转向矢状面，因而上位胸椎的轴向旋转运动比下位胸椎的要大。

上位胸椎(T1-s)的平均屈伸运动范围为4°，中位胸椎(T6~1o)为6°，下位胸椎(T1-12和T2L,)为12°，上、中位胸椎的侧弯运动范围相似为6°，下位胸椎则提高到8°一9°。而上位胸椎轴向旋转运动范围为8°~9°，愈往下愈小，在下部胸椎只有2°，这与胸椎小关节面逐渐转向矢状面相关。

胸椎的耦合运动类型与颈椎相似。胸椎侧弯运动与轴向旋转运动相互耦合。在上位胸椎，这种耦合作用非常显著，侧屈时棘突同时转向凸侧。但在中、下位胸椎的耦合运动则不明显，而且耦合作用的方向亦不一致，如左向侧屈时，棘突可以向右侧旋转，也可以向左侧旋转。

(三)腰椎运动学

与颈椎、胸椎不同，腰椎承受的载荷很大。腰椎和骨盆的运动构成了躯干的活动。由于小关节面的取向，腰椎的轴向旋转运动是很小的，但有较大的屈伸活动。

腰椎的屈伸运动范围从上至下是逐渐增加的，其中L。~S,节段屈伸运动最大。除L~S,节段的侧弯

运动和轴向旋转运动较小外，腰椎节段的侧弯运动和轴向旋转运动是相近的。L4~L和L~S,节段承受

的载荷最大，运动的幅度也最大，其独特的生物力学机制与临床上这两个节段疾患较多的现象有密切的联系。

屈曲/后伸活动时出现前后方向上的平移是腰椎运动的一种重要组成，常用于确定腰椎不稳。Pearcy根据立体影像学的研究，认为腰椎正常的前向平移为2mm。Posner根据体外研究，建议2.8mm作为正常前向平移的上限。在所有节段，后伸时平均后向平移为1mm。Pearcy观察到屈伸运动时耦合2°的轴向旋转运动和3°的侧弯运动，尤其是侧弯运动与屈伸运动的耦合更为显著。另外，侧弯运动伴有轴向旋转运动，且棘突移向同侧，这与颈椎、上位胸椎的棘突移向是相反的。

二、誉柱的力学性能

(一)椎体

椎体是由软骨板、骨松质及骨密质组成的复合结构。这些不同的成分具有各自独特的生物力学性能。不同成分在抗轴向载荷方面的作用尚不清楚。

椎体主要是承受压缩载荷。随着椎体负重由上而下地增加，椎体也自上而下地变大，如腰椎椎体的形

骨科疾病临床诊疗思维

态比胸椎和颈椎的又厚又宽，承受较大的负荷。椎体的力学性能与解剖形态、骨量相关。Yoganandan测

量了颈椎椎体解剖学参数及力学性能，从C3~椎体平均截面积和骨矿含量(BMC)逐渐增大，C,截面积为

334mm,BMC为1.5g,而C。分别为500mm,BMC为2.18g。最大压缩截荷也从C的1060N提高到C

的1787N。

椎体在承受压缩负荷方面起重要作用。不同椎体承受负荷所占体重的百分比均有所不同，总的气势

是自上而下逐渐增大，由L1-5分别为50%、53%、56%、58%和60%。椎体的强度随年龄增长而减弱，尤其

是40岁以后表现得更为明显。当椎体骨量减少25%时，其抗压强度可减低50%，而这一变化与椎体骨松质抗压强度的变化基本平行。在骨质疏松患者，由于骨量的减少，容易出现微骨折，是出现疼痛的原因之一。

椎体骨皮质和骨松质承受压缩负荷的比例与年龄有关：40岁以前分别为45%和55%，40岁以后则达到65%和35%。骨松质在被破坏前可压缩9.5%，而骨皮质仅有2%，这说明骨皮质在压缩负荷作用下更容易发生骨折。因此，在压缩载荷下，骨皮质首先骨折。如载荷继续增大，才出现骨松质破坏。骨髓的存在有助于增加骨松质的抗压强度和吸收能量的能力，在较高的动力性载荷下这种作用更有意义。骨松质能量吸收的机制是骨小梁间隙诚小。因此，椎体内骨松质的功能似乎不仅是与骨皮质外壳一起分担载荷，而且至少在高速加载时，是抵抗动力性蜂载的主要因素。我国腰椎的动态和静态强度研究表明，上腰椎的

静、动态强度分别为6.7kN和10.8kN,下腰椎的静、动态强度分别为9.2kN和12.8kN,说明上、下腰椎椎体的强度有显著差异，椎体的动态强度高于静态强度。

在压缩载荷下，首先破坏的结构是终板。在腰椎，椎体在40岁以前可承受大约8000N的压缩负荷，

40~60岁以后则进一步降低到45%，当椎体因压缩而破坏时，终板总是首当其冲。其骨折形式可分为三种类型：中央型骨折、边缘型骨折及全终板骨折。椎间盘正常时最易出现中心型骨折，压缩载荷使髓核产生液压力，该压力使纤维环的外层纤维拉伸并使终板中心承受压缩载荷，因应力与弯矩成正比，终板中心的弯矩最大，所以最可能首先骨折。当椎间盘退变时，髓核不能产生足够的液压，压缩载荷大部分传递到下一椎体的周围，以致椎板四周骨折，而中心变形很小。载荷极高易导致整个终板骨折。终板及其附近骨松质的骨折可影响其本身的通透性，从而破坏椎间盘髓核的营养供给，即使骨折愈合后通透性亦仍然受到妨碍，从而导致椎间盘的退变。而这一薄弱区域也可能被髓核穿过向椎体内凸入，形成所谓Schmorl结节。

(二)椎间盘

椎间盘构成脊柱整个高度的20%~33%，主要由髓核、纤维环和软骨终板三部分构成。髓核是一种液态团块，由含有大量亲水性氨基葡萄糖聚糖的胶样凝胶组成，位于椎间盘的中央，在下腰椎则较偏向后方。髓核含有70%~90%的水分，但随着人的衰老，水分含量逐渐降低。当水分含量变化时，椎间盘的黏弹性就会改变。这些变化是椎间盘退变的基础。纤维环由纤维软骨组成，纤维软骨内有多层相互交叉的胶原纤维束。纤维环纤维与椎间盘平面呈30°角，相邻的两层纤维束的走向相互交叉，呈120°夹角。纤维环纤维的独特排列方向使椎间盘具有一定程度的抗扭转能力。纤维环的后部与后纵韧带相编织。纤维环内层纤维附于软骨终板，而外层纤维则直接止于椎体的骨性部分，这些纤维叫做Sharpey纤维，在后部与后纵韧带相编织。在椎体与纤维环、髓核之间为软骨终板，由透明软骨构成。

椎间盘可承受并分散负荷，同时能制约过多的活动，这是其重要的生物力学功能。压缩载荷通过终板作用于椎间盘的髓核和纤维环，随内部产生的液压使纤维环有向外膨胀的趋势。外层纤维环承受了最大张应力，内层纤维环承受的张应力较外层小，但承受了一部分压应力。在严重退变的椎间盘中，由于髓核脱水，压缩载荷在椎间盘内的分布发生较大的变化，表现为终板中心的压力减小，周围的压力增高，相应纤

第一章脊柱生物力学基础

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维环外层的张应力减小，压应力增加，但纤维环纤维承受了更大的应力

椎间盘承受压缩载荷时，髓核内的压力为外压力的1.5倍，纤维环承受的压力为0.5倍，而后部纤维环的张应力是外压力的4~5倍。胸椎纤维环内的张应力要比腰椎的小，原因是胸椎与腰椎的椎间盘直径与高度之比不同。

椎间盘在压缩载荷作用下的载荷-变形曲线呈“S”形，表明椎间盘在低载荷时主要提供脊柱的柔韧性，

并随负荷的增加而加大刚度，在高负荷时则提供脊柱的稳定性。研究表明，即使过大的压缩载荷只会造成椎间盘的永久变形，也不会造成髓核突出，甚至在椎间盘后外侧有纵行切口时椎间盘突出也不会发生。当加大压缩负荷直至超过限度，最先发生破坏的始终是椎体，而与椎间盘正常与否无关。这说明椎间盘突出，临床上常见的后外侧椎间盘突出是由某些特定的载荷类型造成的，而非纯压缩载荷造成的。

节段运动可以使椎间盘的部分承受拉伸载荷。例如，当脊柱弯曲时，脊柱的一侧承受拉伸，另一侧承受压缩。因此，弯曲载荷在椎间盘产生拉伸和压缩应力，各作用于椎间盘的一半。研究表明，椎间盘的拉伸刚度小于压缩刚度，弯曲载荷和扭转载荷，而不是纯压缩载荷，可以造成椎间盘损伤。

扭转是引起椎间盘损伤诸负荷中的最主要类型，扭转载荷在椎间盘的水平面和竖直面上产生剪切应力，其应力大小与距旋转轴的距离成正比。在椎骨-椎间盘-椎骨的轴向扭转试验中，记录扭转载荷与扭转角度，绘制载荷-角度曲线，可以将曲线划分为3个节段：初始节段的扭转范围0°~3°，所需载荷很小；往后的3°~12扭转范围内，载荷与扭角呈线性关系；大约在20°时扭矩达到最大，椎骨-椎间盘-椎骨试件破坏。纤维环对抗扭转负荷的能力较弱，这是由其各向异性的特点所决定的：纤维环层间纤维相互交叉，当其被扭转时仅有一半纤维承负：同样，外层纤维所受扭力要大于内层纤维，因而也就更容易发生断裂。有研究表明，正常腰椎节段最大扭矩为80.3N/m,髓核摘除后节段的最大扭矩为49.9N/m,而单纯腰椎间盘最大扭矩为45.1N/m,破坏形式为椎间盘破裂、椎体和关节突骨折。退变椎间盘的破坏扭矩比正常椎间盘小25%。

当力沿水平方向作用于脊柱功能单位时，脊柱节段承受剪力，椎间盘内剪切应力也为水平方向。研究表明，腰椎间盘的剪切刚度为242N/mm,这表示在正常节段上产生不正常的水平移位需要很大的力，进一步证实临床上纤维环的破坏不是纯剪切力造成的，而可能是弯曲、扭转和拉伸复合作用的结果

椎间盘还具有黏弹特性，主要表现为蠕变和松弛。所谓蠕变系指在一段时间内在负荷持续作用下所导致的持续变形，就是变形程度因时间而变化。而应力松弛和负荷松弛则指材料承受负荷后变形达一定程度时应力或负荷随时间而减低。

椎间盘的黏弹性使其自身能够有效地缓冲和传递负荷。负荷量越大，所产生的变形就越大，蠕变率也就越高。已有研究发现，腰椎的前屈范围在正常情况下傍晚要比早晨大5°左右，而向尸体腰椎活动阶段施加前屈蠕变负荷以模拟一天的活动时发现其抵抗前屈的能力明显减弱。这说明前屈负荷在早晨所产生的应力更大，腰椎也因此更容易受到损伤。椎间盘的退行性改变对其自身的黏弹性亦有明显的影响。当椎间盘发生退变后，蠕变率与初始率均增加，达到平衡所需时间也相应缩短，达到平衡时的负荷也将减低。这说明椎间盘发生退行性改变后缓冲和传递负荷的功能相应诚弱。

椎间盘的黏弹性还表现为具有滞后特性。滞后系指黏弹性材料在加负与卸负过程中的能量丢失现象：卸负后负荷-变形曲线如低于加负时，则表示有滞后现象出现。通过滞后这一过程，椎间盘可有效地吸收能量，而且载荷越大，滞后作用也越大，从而具有防止损伤的功能。椎间盘的滞后程度还与年龄、负荷量及节段有关。椎间盘变性后，水分诚少，以致弹性降低，逐步丧失储存能量和分布应力的能力，抗载能力也因此减弱。当椎间盘第二次承载时，其滞后作用减小，这可能是椎间盘抵抗重复载荷能力很低的原因之一。

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(三)椎弓根和关节突

目前对有关椎弓生物力学特性的研究不多。一些力学实验表明，椎弓的破坏多发生于椎弓根和椎峡部，采用三维有限元方法分析亦证实这两个部位均为应力集中区域。但椎弓根部的损伤临床上非常少见，多数椎弓峡部裂患者亦无明显外伤，故目前多数意见认为腰椎椎弓峡部裂实质上系由局部应力异常增高所导致的疲劳骨折。

脊柱节段的活动类型取决于椎间小关节面的取向，而小关节面取向在整个脊柱上有一定的变化。下颈椎的小关节面与冠状面平行，与水平面呈45°，允许颈椎发生前屈、后伸、侧弯和旋转运动。胸椎的小关节面与冠状面呈20°，与水平面呈60°，允许侧弯、旋转和一定程度的屈伸。腰椎小关节面与水平面垂直，与冠状面呈45°，允许前屈、后伸和侧弯，但限制旋转运动。

关节突除引导节段运动外，还承受压缩、拉伸、剪切、扭转等不同类型的负荷，其承受负荷的多少因脊柱的不同运动而变化。后伸时关节突的负荷最大，占总负荷的30%（另外70%由椎间盘负荷）。前屈并旋转时关节突的负载也较大。以往腰椎关节突关节承受压缩负荷的作用常被忽视，但据椎间盘内压测定结果，关节突关节所承受的压缩负荷占腰椎总负荷的18%。

关节突关节承受拉伸负荷主要发生在腰椎前屈时，当腰椎前屈至最大限度时所产生的拉伸负荷有39%由关节突关节来承受。此时上、下关节突可相对滑动5~7mm,关节囊所受拉力为600N左右，而正常

青年人关节囊的极限拉伸负荷一般在1000N以上，大约相当于人体重量的2倍。

当腰椎承受剪切负荷时，关节突关节大约承受了总负荷的1/3，其余2/3则由椎间盘承受。但由于椎间盘的黏弹性受负后发生蠕变和松弛，这样几乎所有的剪切负荷均由关节突关节承受，而附着于椎弓后方的肌肉收缩使上、下关节突相互靠拢，又在关节面上产生了较大的作用力。还有人认为关节突关节只承受向后的剪切力，而在承受向前的剪切负荷时不起主要作用。

腰椎关节突关节的轴向旋转范围很小，在1°左右。实验表明，当轴向旋转范围超过1°~3°时即可造成关节突关节的破坏。因此有人提出，限制腰椎的轴向旋转活动是腰椎关节突关节的主要功能。

(四)韧带

韧带的主要成分为胶原纤维和弹力纤维，胶原纤维使韧带具有一定的强度和刚度，弹力纤维则赋予韧带在负荷作用下延伸的能力。韧带大多数纤维排列近乎平行，故其功能多较为专一，往往只承受一个方向的负荷。脊柱韧带的功能主要是为相邻脊椎提供恰当的生理活动，同时也可产生所谓“预应力”以维持脊柱的稳定。脊柱离体标本在牵拉负荷作用下仍保持一定的椎间盘内压，这种预应力在相当程度上来源于韧带的张力，以黄韧带最为突出。所有韧带均具有抗牵张力的作用，但在压缩力作用下疲劳很快。韧带强度与韧带的截面积密切相关。实验研究发现，韧带的疲劳曲线呈典型的三相改变。在初始相，施加轴向载荷就很容易牵拉韧带，此相是韧带的中性区，阻力很小就可以出现形变；然后随着载荷增大，韧带出现变形的阻力也增大，此相为弹性区。最后，在第三相，随着载荷增大，韧带迅速出现变形，此相发生临近破坏之前。在脊柱韧带中，腰椎韧带的破坏强度最高。另一点必须考虑韧带与骨的界面。界面部的破坏由这两种结构的相对强度决定，在严重骨质疏松患者，骨质破坏比韧带破坏更容易出现。

脊柱的韧带承担脊柱的大部分牵张载荷，它们的作用方式有如橡胶筋，当载荷方向与纤维方向一致时，韧带承载能力最强。当脊柱运动节段承受不同的力和力矩时，相应的韧带被拉伸，并对运动节段起稳定作用。脊柱韧带有很多功能：首先，韧带的存在既允许两椎体间有充分的生理活动，又能保持一定姿势，并使维持姿势的能量消耗降至最低程度；其次，通过将脊柱运动限制在恰当的生理范围内以及吸收能量，对脊柱提供保护：第三，在高载荷、高速度加载伤力下，通过限制位移、吸收能量来保护脊髓免受损伤。上述功能特别是能量吸收能力，随年龄的增长而减退。

···试读结束···