椎间盘内压：影响腰痛和椎间盘突出的关键因素

椎间盘产生内压以对抗由于机体姿势变化或劳作造成的各种载荷。椎间盘内压随着人体体位的不同而发生增减变化，例如，体重70kg时人体L3椎间盘内压的变化，以站立姿势为基准腰椎间盘承受的载荷压力计为100，仰卧体位时为25，侧卧位为75，立位且腰椎半屈姿势时为150，该姿势下再同时持重向上时则增至220。端坐于凳上时为140，坐位腰椎轻微前屈时为185，同时再持重时增至275，也就是说坐姿时对椎间盘的负担比站立时大，而在坐位持重上提时椎间盘承受的负担最大（图3－14）。椎间盘的髓核内压和人体姿势有明显的相依关系。在人体坐姿下，L3～4椎间盘内压力达到人体体重的60%，但是改为站立姿势时，并且在20°前屈姿势时，其髓核内压达到自重的200%，当手提20kg重物时，其髓核内压达到自重的3倍。同样测量发生退变椎间盘的髓核内压，结果在站立姿势时是550kPa，在坐姿时为700kPa，椎间盘的髓核内压由于含水量的减少而减低。

图3－14 椎间盘内压（%）
椎间盘内压因姿势而发生改变（以立位时压力100为计算标准）

持重上提时对腰椎的椎间盘产生压力，以伸臂抱孩动作为例，腰椎的椎间盘作为支点，两上肢和上半身为前臂，椎间盘中心到棘突间距为后臂，相比之下，后臂远比前臂短，其比例为15∶1。当抱起30kg体重的小孩时后臂的棘突间、肌肉承受44．1MPa（450kgf）的力，椎间盘与其共负载47．1MPa（480kgf）的力（图3－15）。

椎间盘和腹压之间有重要的关联。在体外实验中，从垂直方向对仅保留脊柱骨架和椎间盘施压2kg即可使其折弯，然而实际上在椎骨、椎间盘的周围有腹肌和腰背肌附着包裹，腹压升高使椎间盘和骨结构不易损伤。经实施的腹压测试显示，在使体重77kg的机体承受90kg重量的杠铃下测定腹腔内压并进一步计算加载于椎间盘的负荷，如果忽略腹腔内压的话椎间盘将承载930kg的压力，然而实际上由于腹腔在腰椎前面形成内压，类似坚固而膨胀的空气枕，减低了腰椎的载荷。测试结果腹压产生约83kg，而以此减少了加载椎间盘的负荷270kg（30%），由此理解腹压升高对椎间盘减负的重要性（图3－16）。

图3－15 向上抱起儿童时腰椎的承载

图3－16 上提重物时椎间盘的载荷(www.xing528.com)

（张晓阳）

参考文献

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