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      基于腰部多裂肌的生物力學(xué)和病理形態(tài)學(xué)研究探討腰部疾患的診治

      2022-11-15 03:19:41王偉周紅海陳龍豪陸延
      中醫(yī)正骨 2022年6期
      關(guān)鍵詞:裂肌疾患肌纖維

      王偉,周紅海,陳龍豪,陸延

      (1.廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,廣西 南寧 530023;2.廣西中醫(yī)骨傷科生物力學(xué)與損傷修復(fù)重點實驗室,廣西 南寧 530001;3.廣西中醫(yī)藥大學(xué)骨傷學(xué)院,廣西 南寧 530001)

      多裂肌位于骶骨至第2頸椎之間,對于穩(wěn)定脊柱關(guān)節(jié)起著重要的作用。腰部多裂肌是腰椎旁肌的重要組成部分,具有獨特的生物力學(xué)特征,對于維持腰椎穩(wěn)定至關(guān)重要。慢性腰痛、腰椎間盤突出癥、退行性腰椎滑脫癥等多種腰部疾患與腰部多裂肌的生物力學(xué)改變和病理形態(tài)學(xué)特征有關(guān)。近年來,關(guān)于腰部多裂肌的生物力學(xué)研究和病理形態(tài)學(xué)研究不斷深入,取得了一定的研究成果。本文對腰部多裂肌的生物力學(xué)和病理形態(tài)學(xué)研究進展進行了綜述,并基于這些研究成果從多裂肌的角度探討腰部疾患的診治,以期為腰部疾患的診治提供新的思路和方法。

      1 腰部多裂肌的生物力學(xué)研究

      1.1 腰部多裂肌的生物力學(xué)特征

      腰椎旁肌對腰椎的穩(wěn)定至關(guān)重要,腰部多裂肌是腰椎旁肌的重要組織部分。腰部多裂肌的橫截面積大,肌纖維數(shù)量多、長度短,肌肉力量強。脊柱生物力學(xué)模擬實驗結(jié)果表明,腰部多裂肌的收縮能夠降低中性區(qū)的范圍,發(fā)揮維持腰椎穩(wěn)定的作用。Ward等的研究結(jié)果表明,腰部多裂肌的松弛肌節(jié)長度(2.06 mm)小于胸最長?。?.17 mm)與髂肋?。?.19 mm),但其彈性模量(91.3 kPa)是胸最長肌 (62.8 kPa)與髂肋?。?8.8 kPa)的近2倍。腰部多裂肌于腰椎兩側(cè)各有5束肌纖維,可分為淺肌纖維和深肌纖維。淺肌纖維跨越3~5個節(jié)段椎體,具有控制多節(jié)段椎體運動的作用;深肌纖維跨越2個節(jié)段椎體,具有較大的被動張力。腰部多裂肌的被動張力能夠通過肌筋膜的傳遞發(fā)揮穩(wěn)定腰椎和控制姿勢的作用。相較于淺肌纖維,深肌纖維穩(wěn)定腰椎的作用更強。

      腰部多裂肌在維持姿勢平衡方面發(fā)揮重要作用,其生物學(xué)力學(xué)參數(shù)隨著姿勢改變而發(fā)生變化。Chan等采用肌骨超聲研究健康成人在不同體位時腰部多裂肌的生物力學(xué)參數(shù)變化,結(jié)果顯示健康成人在從仰臥位至站立位、站立前屈25°位、站立前屈45°位的過程中,腰部多裂肌的剛度逐漸增加;而腰部多裂肌的橫截面積從仰臥位至站立位逐漸增大至最大值,從站立位至站立前屈25°位、站立前屈45°位的過程中逐漸減小。Shaikh等采用MRI研究健康成人在站立、負重8 kg站立、站立屈曲45°、坐位屈曲45°、坐位直立、坐位伸展45°、仰臥等姿勢下多裂肌的生物力學(xué)參數(shù)變化,結(jié)果顯示 L~L、L~L、L~S節(jié)段的多裂肌的橫截面積均發(fā)生改變,由站立位到站立前屈45°位,橫截面積減少19%;仰臥位到坐位前屈45°位,橫截面積減少18%。人體在由直立位至前屈45°位過程中,多裂肌由靜息狀態(tài)逐漸被牽拉至緊張狀態(tài)。當人體位于前屈45°位時,多裂肌的橫截面積較小、剛度較大、彈性較小。

      1.2 腰部多裂肌的生物力學(xué)改變對脊柱穩(wěn)定性的影響

      腰部多裂肌的生物力學(xué)改變會影響腰椎的曲度、椎間應(yīng)力,進而影響脊柱的穩(wěn)定性。腰部多裂肌收縮,橫截面積增大,引起骨盆前傾,進而導(dǎo)致腰椎前凸角增大。Bruno等研究發(fā)現(xiàn),在體外選擇性激活胸腰部多裂肌能夠?qū)е滦刈岛笸菇窃龃?,進而引起椎體壓縮負荷增加,從而增加椎體發(fā)生應(yīng)力性骨折的風險。Wilke等研究發(fā)現(xiàn),在體外于中立位刺激腰部多裂肌,腰部多裂肌收縮導(dǎo)致相應(yīng)節(jié)段椎間盤內(nèi)的壓力增加。

      2 腰部多裂肌的病理形態(tài)學(xué)研究

      2.1 腰部多裂肌的病理形態(tài)學(xué)特征

      腰部多裂肌病理形態(tài)學(xué)特征主要包括肌纖維類型改變、肌肉萎縮、脂肪浸潤等。在健康成人的腰部多裂肌中,Ⅰ型肌纖維(慢縮型肌纖維)的占比較高;而在慢性腰痛患者的腰部多裂肌中,部分Ⅰ型肌纖維向Ⅱ型肌纖維(快縮型肌纖維)轉(zhuǎn)化,并且出現(xiàn)萎縮的Ⅱ型肌纖維和非特異性纖維(靶樣纖維、小成角纖維和蟲蝕樣纖維)。Zhao等比較了腰椎間盤突出癥患者患側(cè)和正常側(cè)多裂肌的病理形態(tài)學(xué)特征,結(jié)果顯示患側(cè)的Ⅰ型肌纖維和Ⅱ型肌纖維數(shù)量均少于正常側(cè),且患側(cè)Ⅱ型肌纖維的強度較弱,靶樣纖維、小成角纖維和蟲蝕樣纖維等類型的肌纖維數(shù)量增加。Mannion等研究發(fā)現(xiàn),腰痛患者多裂肌中Ⅱb型肌纖維(酵解型肌纖維)的占比顯著高于Ⅰ型肌纖維,導(dǎo)致其抗疲勞性降低。Miki等研究 L椎間盤退變患者的腰部多裂肌橫截面積變化,結(jié)果顯示腰部相應(yīng)節(jié)段的多裂肌出現(xiàn)萎縮。Sun等研究發(fā)現(xiàn),脊柱側(cè)彎患者的多裂肌在頂椎處存在顯著的不對稱性萎縮。腰部多裂肌萎縮會導(dǎo)致腰椎在矢狀面的穩(wěn)定性下降,進而可能誘發(fā)椎體滑脫。Ogon等采用磁共振波普法分析慢性腰痛患者多裂肌的脂肪含量,結(jié)果顯示多裂肌肌細胞內(nèi)脂質(zhì)水平顯著升高。Chua等回顧性分析了因腰椎管狹窄癥而行微創(chuàng)減壓術(shù)患者的病例資料,顯示術(shù)后患者多裂肌存在不同程度的萎縮和脂肪浸潤,且導(dǎo)致患者腰椎運動功能障礙。腰部多裂肌的病理形態(tài)學(xué)改變導(dǎo)致其易疲勞,穩(wěn)定腰部和控制姿勢的能力下降,易誘發(fā)多種腰部疾患。

      2.2 腰部多裂肌病理形態(tài)學(xué)改變的影響因素

      腰部多裂肌發(fā)生病理形態(tài)學(xué)改變的影響因素較多,主要包括椎間關(guān)節(jié)移位、肌筋膜疼痛觸發(fā)點、肌肉的廢用和去神經(jīng)支配、骨關(guān)節(jié)炎等。?zcan-Ek?i等研究發(fā)現(xiàn),腰部多裂肌的不對稱性萎縮與慢性腰痛患者的椎間關(guān)節(jié)移位密切相關(guān)。椎間關(guān)節(jié)移位導(dǎo)致多裂肌單側(cè)肌肉因異常牽拉而處于被動牽張狀態(tài),初期會出現(xiàn)局部水腫,而長期處于被動牽張狀態(tài)會導(dǎo)致肌肉功能障礙,另一側(cè)肌肉則因長期處于放松狀態(tài)而呈現(xiàn)萎縮。肌筋膜疼痛觸發(fā)點會累及多裂肌導(dǎo)致其剛度增加,而剛度增加是肌肉萎縮的重要表征。Cui等研究發(fā)現(xiàn),肌肉正常部分的彈性模量為(7 078.24±482.92)Pa,而肌筋膜疼痛觸發(fā)點所在部位肌肉的彈性模量為(13 379.57±1 069.75)Pa,提示肌筋膜疼痛觸發(fā)點所在部位肌肉剛度增加。Sun等研究發(fā)現(xiàn),L腰椎間盤突出癥患者的L~S節(jié)段多裂肌呈現(xiàn)萎縮和脂肪浸潤,認為廢用和去神經(jīng)支配是導(dǎo)致其發(fā)生的主要原因。Hodges等通過建立動物神經(jīng)根損傷模型探討去神經(jīng)支配對相應(yīng)肌肉的影響,結(jié)果顯示在切斷L神經(jīng)根后72 h,L、L、S水平的多裂肌橫截面積分別減少了13%、20%、12%。此外,Xu等研究發(fā)現(xiàn),多裂肌萎縮和脂肪浸潤與椎間關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎密切相關(guān)。

      3 基于腰部多裂肌生物力學(xué)和病理形態(tài)學(xué)研究診治腰部疾患

      腰部多裂肌對于腰椎穩(wěn)定至關(guān)重要,而多數(shù)腰部疾患與腰椎失穩(wěn)密切相關(guān)。臨床上診治腰部疾患,應(yīng)關(guān)注多裂肌的生物力學(xué)和病理形態(tài)學(xué)改變。通過腰部穩(wěn)定功能和姿勢控制測試及影像學(xué)檢查,對腰部多裂肌的狀態(tài)進行綜合評價,進而有針對性地制定治療和康復(fù)方案。對于腰椎間盤突出癥、慢性腰痛患者,通過中醫(yī)正骨手法糾正椎間關(guān)節(jié)移位、解除神經(jīng)卡壓,消除其對多裂肌的不利影響;再通過對腰部多裂肌進行牽張治療增強多裂肌的收縮能力,強化其穩(wěn)定腰椎和控制姿勢的作用。對于腰部多裂肌的牽張治療,首先使患者保持坐位前屈45°位,再逐漸增加患者側(cè)屈和旋轉(zhuǎn)角度以增加多裂肌的牽張力度,然后突然施以旋轉(zhuǎn)力,使多裂肌被快速牽張。對于腰椎滑脫、腰椎曲度減小的患者,選擇腰部多裂肌抗疲勞訓(xùn)練,如呼吸訓(xùn)練、腰部抗阻訓(xùn)練或平衡訓(xùn)練等,激活多裂肌本體感覺,提高其肌力和耐力,降低脂肪浸潤率,強化其穩(wěn)定腰椎的作用。然而,對于多裂肌肌纖維類型改變,需要采用針對多裂肌的激活方法才能實現(xiàn)肌纖維類型的改良。對于肌筋膜疼痛觸發(fā)點累及腰部多裂肌而誘發(fā)多裂肌萎縮的患者,可運用針刺、手法等治療方法消除肌筋膜疼痛觸發(fā)點,降低肌肉局部張力,恢復(fù)肌肉彈性。此外,在進行腰椎手術(shù)治療時,應(yīng)選擇合適的手術(shù)入路,盡可能保持腰部多裂肌及其筋膜的完整性,避免發(fā)生術(shù)后肌肉萎縮。腰椎手術(shù)后應(yīng)注重腰部多裂肌生物力學(xué)功能重建,在術(shù)后進行抗疲勞訓(xùn)練以避免發(fā)生多裂肌功能障礙。

      4 小 結(jié)

      腰部多裂肌具有獨特的生物力學(xué)特征,在維持腰椎穩(wěn)定方面發(fā)揮重要作用。多種腰部疾患的發(fā)生、發(fā)展與腰部多裂肌的生物力學(xué)改變和病理形態(tài)學(xué)特征有關(guān)。腰部多裂肌的生物力學(xué)改變會影響腰椎的曲度、椎間應(yīng)力,進而影響脊柱的穩(wěn)定性。腰部多裂肌的病理形態(tài)學(xué)特征主要包括肌纖維類型改變、肌肉萎縮、脂肪浸潤等,椎間關(guān)節(jié)移位、肌筋膜疼痛觸發(fā)點、肌肉的廢用和去神經(jīng)支配、骨關(guān)節(jié)炎等均是影響腰部多裂肌發(fā)生病理形態(tài)學(xué)改變的因素。因此,臨床上診治腰部疾患,應(yīng)對腰部多裂肌的狀態(tài)進行綜合評價,針對不同的病因采取有針對性的治療方案,提高腰部多裂肌的肌力和耐力,增強其穩(wěn)定腰椎的作用,從而提高腰部疾患的治療效果。

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