脊柱的生物力学脊柱的生物力学CHENLONGFUCHENLONGFUINTRODUCTIONINTRODUCTION脊柱的生物力学涉及范围非常广泛，脊柱的生物力学涉及范围非常广泛，脊柱结构、运动、损伤、固定等方面的脊柱结构、运动、损伤、固定等方面的生物力学研究有助于解释脊柱相关的生生物力学研究有助于解释脊柱相关的生理、病理以及对临床治疗方法、临床器理、病理以及对临床治疗方法、临床器械的设计研究与发展有着重要的指导意械的设计研究与发展有着重要的指导意义。义。脊柱的结构脊柱的结构脊柱的结构复杂，由脊柱的结构复杂，由77块颈椎、块颈椎、1212块块胸椎、胸椎、55块腰椎及骶骨、尾骨各一块组块腰椎及骶骨、尾骨各一块组成，通过椎间盘和强健的韧带连接在一成，通过椎间盘和强健的韧带连接在一起，其主要功能为保护脊髓，并将载荷起，其主要功能为保护脊髓，并将载荷从头脊柱传递到骨盆。具有活动性能的从头脊柱传递到骨盆。具有活动性能的各椎体间互相形成关节，能在三个平面各椎体间互相形成关节，能在三个平面上运动。脊椎的稳定性由韧带、椎间盘、上运动。脊椎的稳定性由韧带、椎间盘、肌肉共同协调维持。肌肉共同协调维持。脊柱的功能单位脊柱的功能单位•脊柱的功能单位脊柱的功能单位也称功能单元，也称功能单元，即一个运动节段，即一个运动节段，包括两个椎体及包括两个椎体及两椎体之间的软两椎体之间的软组织。组织。一、椎骨的生物力学一、椎骨的生物力学最早关于人类椎骨（椎体、椎弓、关最早关于人类椎骨（椎体、椎弓、关节突）生物力学的研究是节突）生物力学的研究是MessererMesserer对椎对椎体强度的测量。体强度的测量。（一）椎体的生物力学（一）椎体的生物力学早期的生物力学研究是对椎体抗压强早期的生物力学研究是对椎体抗压强度的测试。当时喷气机飞行员弹射如何度的测试。当时喷气机飞行员弹射如何选择合适的加速度才不造成脊柱损伤，选择合适的加速度才不造成脊柱损伤，促进了生物力学的深入研究。促进了生物力学的深入研究。研究表明，椎体的强度随着年龄的增研究表明，椎体的强度随着年龄的增长而降低，特别是在长而降低，特别是在4040岁以后会明显降岁以后会明显降低。低。抗压强度抗压强度（一）椎体的生物力学（一）椎体的生物力学为了更进一步的研究，我们又将椎体细分为了更进一步的研究，我们又将椎体细分为皮质骨壳、松质骨核以及终板来分析。为皮质骨壳、松质骨核以及终板来分析。11、皮质骨壳、皮质骨壳椎体的主要负载部位是皮质骨壳还是椎体的主要负载部位是皮质骨壳还是松质骨核？松质骨核？11、皮质骨壳、皮质骨壳•RockffRockff等的实验表明，完整椎体的强度等的实验表明，完整椎体的强度随着年龄的增加而减低。从随着年龄的增加而减低。从20-4020-40岁，岁，椎体强度的降低明显，椎体强度的降低明显，4040岁以后强度改岁以后强度改变不大。变不大。•<40Y>40Y<40Y>40Y皮质骨壳松质骨核皮质骨壳松质骨核22、松质骨核、松质骨核在对椎体松质骨强度测试中，载荷在对椎体松质骨强度测试中，载荷--形形变曲线显示椎体的松质骨核可以承受很变曲线显示椎体的松质骨核可以承受很大的压缩载荷，断裂前其形变率高达大的压缩载荷，断裂前其形变率高达9.5%9.5%，而相应的皮质骨的形变率还不足，而相应的皮质骨的形变率还不足2%2%；说明椎体损伤首先发生皮质骨断裂，；说明椎体损伤首先发生皮质骨断裂，而不是松质骨的显微骨折。而不是松质骨的显微骨折。33、终板、终板终板在脊柱的正常生理活动中承受着终板在脊柱的正常生理活动中承受着很大的压力。终析的断裂有三种形式：很大的压力。终析的断裂有三种形式：中心型，周围型，全板断裂型。中心型，周围型，全板断裂型。A.A.中心型在没有蜕变的椎间盘中最多见。中心型在没有蜕变的椎间盘中最多见。B.B.周围型多见于有蜕变的椎间盘。周围型多见于有蜕变的椎间盘。C.C.全板断裂多发生于高载荷时。全板断裂多发生于高载荷时。33、终板、终板•无蜕变的椎间盘受无蜕变的椎间盘受压，在髓核内产生压，在髓核内产生压力，终板的中心压力，终板的中心部位受压部位受压33、终板、终板•蜕变的椎间盘由纤蜕变的椎间盘由纤...
