脊椎的結構與功能

脊椎的結構與功能

脊椎的主要功能包括「支撐身體」「控制活動功能」「保護神經組織」。脊椎由 33 塊脊椎骨組成,從頭骨下方延伸至尾骨,既堅固又具有彈性,而且可以大範圍延展及活動,同時,脊椎負荷著身體絕大部份的重量,是人體的重要結構之一。

脊椎骨

1-脊椎結構靠近頭部的前7節脊椎稱為「頸椎」。頸椎的活動性是所有脊椎節段中最大的。低頭或左右旋轉頭部的動作,都發生於頸椎之間的關節。頸椎以下的12塊椎節稱為「胸椎」,主要功能是連結肋骨以保護心肺器官。下背部位稱為「腰椎」,共有5節。腰椎的受力比頸椎和胸椎來得高,所以腰椎的疾病發生率也是最高的。脊椎的最後9節分為「薦椎」與「尾椎」,這兩個部位比較沒有功能性,也比較少發生問題。


椎間盤

1-椎間盤三大組成03 頸椎、胸椎,與腰椎是由一塊一塊的椎間盤所區隔。椎間盤連接著相鄰兩個椎體,並且有緩衝保護作用,就像是避震器一樣。 椎間盤是由三部分組成的:

  • 軟骨板  (Endplates)
  • 纖維環 (Annulus)
  • 髓核 (Nucleus)

髓核被四周環繞的纖維,以及上下方的軟骨板緊緊包覆,是椎間盤中最重要部分。它是一種富有彈性的膠狀物質,可隨外界壓力而改變其形狀。髓核大部分為水分,其含水量會隨年齡的增長而減少。


小關節

1-小關節 小關節的主要功能是維持鄰近兩節脊椎的穩定。小關節有三個接觸面,包括椎間盤以及兩側的脊椎關節(上圖)。其表面有相對的軟骨(作為骨頭的緩衝)和周圍的關節囊(提供潤滑效果)。小關節面會因扭傷或軟骨老化而產生疼痛。


脊髓與神經根

1-脊髓與神經根02 脊椎中間的中空空間稱為「椎管」。椎管中容納著人體最重要的中樞神經系統──「脊髓」。每節脊椎之間都有一道縫隙,稱為「椎間孔」,從椎間孔中穿出的神經組織稱為「神經根」。 脊髓包含了無數的神經根系統,並且由三層腦膜包覆。神經系統從腦部開始,通過脊髓、轉往神經根,從椎間孔穿出而分佈全身。大腦透過脊髓接收身體各部位神經系統的電子訊號,也經由脊髓傳遞協調及反射動作的訊息。當神經根被壓迫時,病人可能會感受到無力、酸痛或麻痺。不同椎節的神經根會影響不同的肢體部位,比方頸椎神經影響的是頭部、脖子以及手臂;腰椎神經或者坐骨神經,影響的是臀部以及雙腳。


韌帶

1-韌帶 脊椎結構除了骨頭和椎間盤之外,還有不可小看的韌帶組織。脊椎的韌帶主要分為5條(如上圖),主要功能是控制脊椎活動以及避免脊椎之間產生鬆弛。


背部肌肉

頸部、背部與腹部肌肉環繞著脊椎,是支撐脊椎的重要角色。其中背部與腹部肌肉因為受力來自上半身,負載強度比起頸部來得大。除此之外,背部肌肉在手術上也是最重要的,因為大部分的腰椎手術都是從病人的背後進入。以下是整體背部肌肉的分布圖: 1-背部肌肉-內核心 1-背部肌肉-外核心 「多裂肌」是腰椎部位最重要的肌肉群。多裂肌從頸椎後方一直延伸至腰椎,是支撐脊椎後方的主要力量。由於病患術後的回復往往與手術中肌肉的破壞量有關,因此,是否增加或減少多裂肌的破壞成為近代腰椎手術的討論熱點之一。


脊椎基本活動與力學

1-脊椎基本活動與力學 成人脊椎從正面觀為一直線,從側面觀分為三個彎曲:頸部向前屈凸、胸部向後凸、腰部向前凸、薦骨向後凸。這些弧度和結構幫助人體達到平衡,由於每個人的高矮與體型都不一樣,所以每個人的脊椎弧度和平衡點也會有些許差異。 脊椎有四大運動方向:

  • 前屈
  • 後仰
  • 左右彎曲
  • 旋轉

1-脊椎四大運動方向 頸椎是四種動作中活動度是最大的,而胸椎因為受到肋骨的限制,活動度最小。整體的脊椎受力程度,以腰椎和薦椎最大,它們可承受的最大壓縮力量是頸椎的50倍以上。所以腰椎也是脊椎中最關鍵的一環。 脊椎與人體其他關節一樣,會隨著年齡增長而老化,通常在40歲以後,椎間盤會加速退化。當然除了年齡因素之外,外傷、不良的生活習慣也會加速脊椎的退化。脊椎退化不只會影響日常的活動度,也可能造成更嚴重的問題,例如長期性的下背痛、腳痛腳麻、下肢無力或行走困難等等。也容易引發如椎間盤突出、椎管狹窄、脊椎不穩定或脊椎滑脫等疾病。