反复脊柱运动后,许多患者症状的部位和程度很快地发生变化。如何在理论上解释这些临床现象,麦肯基先生首先提出了动态间盘模型的理论:即脊柱进行某一方向的反复运动时,对于运动节段的椎间盘产生了非对称性的挤压力,使得间盘内容物向挤压的反方向移动。间盘的移动改变了纤维环和/或神经根的张力,从而使疼痛的部位发生变化,疼痛加重或减轻。自麦肯基先生提出了动态间盘模型的理论之后,已有许多研究证实了它的正确性。
(二)椎间盘结构、作用与运动
椎间盘由纤维环、髓核和软骨板组成。纤维环由软骨细胞和纤维组成,纤维成分为主,排列成同心的环层,每层与邻层之间纤维走行方向成120o交叉。纤维环与椎体牢固地连接,是髓核的保护壁。纤维环前厚后薄,后外侧最弱。髓核是粘胶状,有粘多糖和胶原纤维组成,含大量水分。
椎间盘有压力缓冲作用。年轻时椎间盘含水量高,压力向各方向传递均匀,缓冲作用好。随着年龄增长,椎间盘含水量下降,间盘高度降低。压力向各方向传递不同时,在纤维环内层某点产生相对高的压力,出现由内向外的放射状或环状裂缝,容易引起损伤,髓核由裂缝膨出。当纤维环外层完全断裂时,髓核可脱出。随着年龄进一步增长,髓核的含水量进一步下降,并与纤维环形成一体同时运动,髓核突出和脱出发生率下降。
髓核突出挤压神经根,产生疼痛等症状。神经受压越重,症状越重,且症状的部位越远离脊柱;当神经受压减轻时,症状减轻,其部位越靠近脊柱附近。
椎间盘是脊柱可弯曲的重要因素。相邻两个椎体加上其间的椎间盘是一个活动节段。椎间关节有万能关节之称,它有四个轴线的活动,即挤压与分离、前屈与后伸、左右侧屈和左右旋转。脊柱不同方向的运动对椎间盘的作用不同。脊柱屈曲时,剪切力增加,纤维环前部放松和膨出,纤维环后部拉紧,髓核向后移动,椎间盘内压力增加;脊柱伸展时,剪切力减低,纤维环后部放松和膨出,纤维环前部拉紧,髓核向前移动,椎间盘压力减低。脊柱侧屈或旋转时,屈向侧纤维环松弛,对侧纤维环紧张,髓核向对侧移动。
只有在纤维环外层保持完整的条件下,脊柱的运动才可产生髓核运动,应用麦肯基力学治疗方法治疗有效。如果纤维环外层破裂,髓核已经脱出,脊柱运动对髓核无影响。此时应用麦肯基力学治疗方法无效。
正常的颈椎曲度凸向前,颈椎共7节,从功能角度分为两部分:上颈椎是枕骨至C2,中下颈椎是C2至T1。枕骨-C1和C1-C2节段无椎间盘,C2至T1各节段之间有椎间盘。颈椎间盘小,很早出现裂缝。功能上颈椎间盘是一个鞍状关节,有三个腔。在退变过程中,三个腔融为一个。
上下关节突关节是节段之间的关节,它们稳定、引导关节运动。颈椎上下关节突关节的方向是前上方—后下方,使得颈椎较脊椎其它节段前后平移的幅度更大。上下关节突关节的退变导致运动不平滑,运动过度或异常运动。
颈椎上下关节突关节的关节面为倾斜的平面,椎间盘较厚,可作各个方向的运动,运动幅度较大。颈椎的旋转主要是寰枢关节的活动,而屈伸与侧屈主要是下颈椎的活动。颈椎活动范围的正常值为:屈曲0-60O,伸展0-50O,旋转0-70O,侧屈0-50O。
颈椎各个方向运动时产生的生物力学变化如下:
1、屈曲
(1)上颈椎——枕骨/寰椎/枢椎:
(2)下颈椎——C2至T1:
2、伸展
(1)上颈椎:
(2)下颈椎:
3、前突 前突是上颈椎伸展和下颈椎屈曲。具体生物力学变化参照屈曲和伸展活动中的描述。与头颈伸展动作比较,前突时上颈椎多伸展100。
4、后缩 后缩时上颈椎屈曲,下颈椎伸展。具体生物力学变化参照屈曲和伸展活动中的描述。与头颈屈曲动作比较,后缩时上颈椎多屈曲100,颈椎前凸增加,在C5-6和C6-7最明显。
5、侧屈
(1)上颈椎
(2)下颈椎
6、旋转
(1)上颈椎
(2)下颈椎