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- 4. 关节稳定机制 • 结构稳定：被动机制 • 功能稳定：主动机制－－神经肌肉控制 – 局部机制 – 整体机制
- 5. 脊柱稳定性的三亚系模型 被动亚系 主动亚系 神经控制 亚系 Panjabi，1992 Panjabi的脊柱稳定性“三亚系模 型”（1992年）：被动亚系（韧带 关节囊、椎间盘、和骨骼）、主动 亚系（肌肉）和神经控制亚系（中 枢神经、外周神经） Panjabi MM. The stabilizing system of the spine. Part I.Function, dysfunction, adaption, and enhancement[J]. Journal of Spinal Disorders,1992,5:383—389.
- 6. 脊柱稳定的三亚系模型 被动子 系统 • 骨结构 • 韧带 • 关节囊 • 椎间盘 主动 子系 统 • 肌肉 • 肌腱 控制子 系统 • 神经肌 肉控制 系统 根据Panjabi的观点， 三个亚系分别是维持脊柱 稳定性的三个独立性因素， 通常某一因素的“亏损” （deficit），可以由其它 要素加以代偿。而各个亚 系之间的功能无法代偿的 时候，往往会造成脊柱稳 定性破坏。
- 7. 结构稳定：被动机制 – Joint capsules & ligaments 关节囊和韧带 – Joint congruency（关节相合性） – Joint centration （关节共轴性） • optimize load & stability （使负荷和稳定性最佳）
- 9. 本体感觉 通过肌肉稳定局部的关节，校 正全身的平衡 来源于机械感受器: - 肌肉 - 肌腱 - 韧带 - 关节囊 - 皮肤 - 视觉 - 前庭器官 神经肌肉控制模型
- 10. 传出方式：反馈和前馈 • 反馈：通过反射弧调节运动控制 • 前馈：依据以往的经验计划运动模式 • 二者都依赖于正确的传入信息
- 12. 在所有上肢和下肢的快速运动中，腹横肌先于所有 主动肌收缩之前开始收缩。 Hodges PW, Richardson CA. Contraction of the abdominal muscles associated with movement of the lower limb [J].PhysTher,1997,77:132—143.
- 14. 下列肌肉被认为参与这种“前馈”机制：多 裂肌[1]、腹横肌、膈肌[2]、盆骶肌[3]。 • [1]刘邦忠, 李泽兵. 慢性腰痛患者在脊柱突然失衡时多裂肌的肌电表 现[J].中国康复医学杂志, 2003,18(10):609—611. • [2] Hodges PW, Butler JE, McKenzie DK, et al. Contraction of the human diaphragm during rapid postural adjustments [J]. J Physiol,1997,505 ( Pt 2):539—548 • [3] Hodges PW, Sapsford R, Pengel LHM. Postural and respiratory functions of the pelvic floor muscles [J]. Neurourology and Urodynamics,2007,26(3):362—371.
- 15. 关节稳定机制 • 结构稳定：被动机制 • 功能稳定：主动机制－－神经肌肉控制 – 局部机制（肌肉激活、共收缩） – 整体机制（核心稳定、运动链）
- 16. 局部的功能性稳定 1、肌肉激活性（muscular activation） • 脊柱 – 深层稳定肌 • 肩关节 – 肩袖和肩胛 • 髋关节 – 臀中肌 • ······
- 17. 维持脊柱稳定的肌群 局部稳定肌群(local stabilizing muscles) 整体稳定肌群(global stabilizing muscles)
- 18. 局部稳定肌群 包括多裂肌（深层）、腹横肌 、膈肌和盆底肌等，它们中有的直 接与椎体连接, 通过肌肉的收缩直接 固定相邻椎体，有的则是通过各肌 肉的协同收缩调节腹内压来维持各 椎体间的稳定，并使腰椎维持在正 中区域(neutral zone)。加上神经系统 精密的运动控制，故此肌群为维持 腰椎稳定的第一道防线。
- 20. 局部稳定肌与整体稳定肌比较 • 位于深层，紧贴关节 • 收缩仅引起微弱的运动或不引起运动 • Ⅰ型纤维含量大 • 张力性激活 • 低负荷稳定性 • 提供节段稳定性 • 收缩与关节活动方向无关 • 位于浅层 • 收缩可引起较大范围的运动 • Ⅱ型纤维含量大 • 动态时激活 • 高负荷稳定性 • 不提供节段稳定性 • 收缩与关节活动方向有关 “Local”mucle “Global” mucle
- 22. v “Local" muscles • 头长肌 • 颈长肌 • 头后大直肌 • 头后小直肌 • 头上斜肌 • 头下斜肌 • 多裂肌 "Global" muscles • 胸锁乳突肌 • 斜角肌 • 颈夹肌 • 最长肌 • 髂肋肌 • 斜方肌 • 肩胛提肌 主动子系统－－核心肌群 （Core mucles）
- 24. 健康人在完成抬腿运动时双侧的腹直肌、腹外斜肌、腰 部多裂肌和腰部竖脊肌会以最简单的共收缩方式启动腹 部和背部肌肉的收缩，这些肌肉会按照相似的时序模式 完成动作。 脊柱的共收缩（co-contruction）方式举例 Hubley-Kozey CL .Differentiating temporal electromyographic waveforms between those with chronic low back pain and healthy controls [J]Clinical Biomechanics,2002 ,17 : 621-629
- 25. 腰部竖脊肌、浅层多裂肌的屈放松现象 0 20 40 60 80 100 前屈 最大屈 起伸 AEMG 左ES 右ES 左MF 右MF
- 26. 关节功能性稳定机制 • 机械性刺激感受器和关节周围肌肉间的反射弧。 • 肌肉快速、自动地反射性动作来使关节稳定。 • 无意识的反应和收缩速度是功能稳定的最重要因 素，并非力量。
- 27. 关节稳定机制 • 结构稳定：被动机制 • 功能稳定：主动机制－－神经肌肉控制 – 局部机制（肌肉激活、共收缩） – 整体机制（核心稳定、运动链）
- 30. Groppel JL. 1992. High Tech Tennis. 2nd ed. Champaign, IL: Human Kinetics. Kibler WB. 1994. Clinical biomechanics of the elbow in tennis: implications for evaluation and diagnosis. Med Sci Sports Exerc 26 (10):1203- 1206 10 % 15 % 21 % 54 % 网球运动员挥拍时力的传递
- 32. From: Myers TM. Anatomy Trains. Edinburgh: Churchill Livingstone 2001, p. 157 “The longitudinal muscle sling” 纵向肌肉链 骶结节韧带 股二头肌 腓骨长肌
- 33. Vleeming A, Mooney V, Dorman T, Snijders C, Stoeckart R (Eds). Movement Stability & Low Back Pain. Churchill Livingstone, New York 1979. p. 63 latissimus dorsi sacroiliac joint gluteus maximus iliotibial tract biceps femoris sacrotuberal ligament “The longitudinal muscle sling” 股二头肌 骶结节韧带
- 34. Vleeming A, Mooney V, Dorman T, Snijders C, Stoeckart R (Eds). Movement Stability & Low Back Pain. Churchill Livingstone, New York 1979. p. 63 latissimus dorsi gluteus maximus iliotibial tract biceps femoris sacroiliac joint sacrotuberal ligament “The oblique muscle sling” 背阔肌 臀大肌 髂胫束
- 35. 浅层背侧线 • 足趾底部→足部筋膜屈趾 短肌 • 跟骨→腓腸肌 • 股骨突→股二头肌 • 坐骨结节→骶结节韧带 • 骶骨→竖脊肌 • 枕骨粗隆→颅骨筋膜 • 前侧眉骨上缘
- 36. 浅层前侧线 • 足趾背侧→前侧肌群 • 胫骨粗隆→髌骨韧带 • 髌骨→股四头肌 • 髂前上棘 • 耻骨粗隆→腹直肌 • 第五肋骨→胸骨肌 • 胸骨上缘→胸锁乳突肌 • 乳突
- 37. 侧面线 • 第一~五跖骨→腓骨肌 • 腓骨头→腓骨韧带 • 胫骨外髁→髂胫束、外展肌 →阔筋膜张肌 →臀大肌 • 髂骨脊→侧面腹斜肌 • 肋骨→肋间肌 • 第一、二肋骨→头夹肌 →胸锁乳突肌 • 乳突、枕骨粗隆
- 38. 螺旋线 • 枕骨粗隆、乳突、横突→头、颈 夹肌 • 下颈椎、上胸椎棘突 →大、小菱 形肌 • 肩胛骨内侧→前锯肌 • 肋骨侧面→腹外斜、腹内斜肌 • 髂骨脊、髂前上棘→阔筋膜张肌 、髂胫束 • 胫骨外髁→胫前肌 • 第一跖骨→腓骨长肌 • 腓骨头→股二头肌 • 坐骨粗隆→荐粗隆韧带 • 荐骨→腰荐筋膜、竖脊肌 • 枕骨粗隆
- 39. Weak Link 弱链接 • 弱链接是生物力学链中导致的肌 肉骨骼系统功能障碍的薄弱环节。 • 这些薄弱环节可以是神经肌肉控 制减弱，功能性稳定下降，肌力 下降，以及由于恐惧性逃避反应。
- 40. 小结与复习 • 稳定是运动和功能的先决条件 • 稳定机制 – 结构稳定：被动机制 – 功能稳定：主动机制－－神经肌肉控制 • 局部机制（肌肉激活、共收缩） • 整体机制（核心稳定、运动链）
- 41. 疼痛与功能障碍病理
- 42. So… what is pain? Fisher, J P et al. BMJ 1995;310:70
- 43. Even the strongest body is only as good as it’s weakest link!
- 45. 可能的病因 • 内因：退变 • 外因：肌肉使用不当（不用、过度使用） • 其他：外伤、寒刺激等
- 47. INACTIVITY
- 48. Inactivity…
- 49. 慢性腰痛病例身体活动类型分布
- 50. Biomechanics of the lumbar spine
- 51. Biomechanics of the lumbar spine
- 54. 病理机制---局部肌肉活性下降 慢性腰痛患者在完成最大背伸运动时其腰部多裂肌最大激 活水平较健康人低，提示其保持腰椎稳定能力下降（ Biedermann HJ.Spine 1991.16:1179-1184） 定量负荷条件下，慢性腰痛患者腰部多裂肌MPF下降斜率 快，提示其抗疲劳能力下降（ Biedermann HJ.Spine 1991.16:1179-1184 ）
- 57. LBP患者腰部多裂肌形态和生理特征 • LBP患者疼痛侧的多裂肌横断面积减小，患侧与健侧面积不对称， LBP患者的差异高达30％，而普通人的差异仅为3％ （Hides.et al.,1994;Danneels et al.,2000）。 • 运动员慢性下背痛通常不伴有多裂肌萎缩问题，局部代谢产物堆积引 起的痉挛和运动性肌肉组织损伤可能是造成疼痛的主要原因（A H McGregor et al,2002）； 多裂肌
- 58. 多裂肌脂肪含量 • The mean percentage fat content of the multifidus muscle was 23.6% in patients with chronic LBP and 14.5% in the volunteers (P = .014). Mengiardi, B. et al. Radiology 2006;240:786-792
- 60. 关节本体感觉传入的降低导致反射性的关节不 稳和姿势反射能力的降低，大大增加了关节及 其周围软组织损伤的可能性。 本体感觉异常 Gross MT．Efects of recurrent lateral ankle sprains on active and passive judgment of joint position [J]．Phys Th er， 1987，67：l505一l5o9．
- 61. • 椎间盘的高度及椎旁韧带的长度和负荷发生变 化，韧带中本体感受器的适应性下降，从而使 本体感觉输入减少和脊旁肌的神经肌肉反射减 弱，造成腰椎的不稳和姿势控制能力的下降。 Kaigle AM，Holm S．Hansflon T．Experimental instability in the lumbar spine[J]．Spine，1995，20：421-430．
- 62. • 局部稳定肌前馈机制消失 • 腰部竖脊肌、多裂肌屈放松消失现象 • 多裂肌和竖脊肌的预激活消失 • 腹横肌活动模式改变（相位性收缩、随运动改变 收缩模式） • 共收缩模式消失 肌肉激发模式异常
- 64. 300 mV 10o 300 ms left L5-S1 right L5-S1 T12 movement latency duration load hits the box - Short latency response 多裂肌和竖脊肌的预激活消失 - Short latency response 正常人在完成可知的躯干负荷时（睁眼），多裂肌活动的潜伏期较 完成不可知的负荷（闭眼）时短，而LBP患者无此现象（Leinonen et al.,2001）；
- 65. 腰部竖脊肌、浅层多裂肌屈放松现象消失 • 腰痛患者常常伴有躯干浅层肌肉活动增加, 这可能 是因为深层肌肉功能不足, 要保持脊柱的稳定, 特 别是腰椎的稳定而发生的肌肉代偿性改变。 Ng JK, Richardson CA, Parnianpour M, et al. Fatigue- relatedchanges in torque output and electromyographic parameters of trunk muscles during isometric axial rotation exertion: an investigation in patients with back pain and in healthy subjects[J]. Spine, 2002,27:637.
- 66. 腹横肌活动模式改变 正常躯干稳定的情况下，四肢肌肉运动时腹横肌肌电呈 现连续的、长时间的和紧张性的收缩，而慢性腰痛患者 常表现为非连续性的位相性收缩（Hodges PW.Spine 1996,21:2640-2650） 正常受试者在完成四肢运动时腹横肌的活动模式不会因 为准备动作改变而受到干扰，而慢性腰痛患者的会受此 影响，表明慢性腰痛患者已经丧失了CNS对腹横肌的独 立控制机制(Hodges PW.Neurosci Lett 1999,265:91-94)
- 67. 共收缩模式消失 健康人在完成抬腿运动时双测的腹直肌 、腹外斜肌、腰部多裂肌和腰部竖脊肌 会以最简单的共收缩方式启动腹部和背 部肌肉的收缩，这些肌肉会按照相似的 时序模式完成动作，而慢性腰痛患者则 有较大差异，表明慢性腰痛患者丧失了 共收缩的协调性（Hubley Kozey.Clin Biomech 2002.16:621-629）
- 68. 腰痛主要是由于负责脊柱稳定的肌群的 运动控制出现异常，而非单纯的肌力和耐 力的异常。 • Jull GA, Richardson CA. Motor control problems in patientswith spinal pain: a new direction for therapeutic exercise [J].Journal of Manipulative and hysiological Therapeutics,2000, 23(2):115—117. • Richardson C, Jull G, Hodges P,et al. Therapeutic exercise for the spinal segmental stabilization in low back pain:scientific basis and clinical approach [M]. Edinburgh: Churchill Livingstone,1999.
- 69. • 慢性腰痛患者躯干肌变化、本体感觉异常、神经系统 调节异常，将引起患者姿势稳定性，即平衡能力下降 ，将使患者更容易遭受腰部损伤或使已有的腰部问题 加重，而姿势调节的长期存在就会有脊柱结构改变的 风险。 姿势稳定性异常 G. Lorimer Moseley, Paul W. Hodges. Are the changes in postural control associated with low back pain caused by pain interference[J]. Clin J Pain, 2005,21:323.
- 70. 病理改变---局部刺激
- 71. 病理改变－－－激痛点
- 72. 激痛点