[생체 역학] 요추와 요통

요추 척추 해부학적 구조:

척추 해부학:

• 경추(cervical): 7개 척추
• 흉추(thoracic): 12개 척추
• 요추(lumbar): 5개 척추
• 천추 (sacrum): 5개 융합된 척추
• 꼬리뼈(coccyx): 3-5개 융합된 척추

spine

 

요추 척추의 구조

• 척추 몸과 경추 간판은 척추 기둥의 주요 구조 요소입니다.
• 척수는 신경 정보를 전달하는 데 중요합니다.
• 요추 척추 몸은 흉추와 경추 척추 몸보다 두껍고 넓습니다.
• 요추 척추 몸은 주로 압축 하중을 지탱하도록 설계되었습니다.
• 요추 척추의 몸이 지탱하는 체중의 비율은 다른 척추보다 큽니다.
• 하부 요추 척추에는 체중의 50%가 지지됩니다.
• 흉추 척추에는 체중의 20-30%가 지지됩니다.

하중을 받을

• 척추 몸의 벽은 견고한 상태를 유지합니다.
• 경추 간판이 압축되면, 끝판이 안으로 돌출됩니다.
• 실제로, 척추 몸이 충격을 흡수하는 데 주요한 역할을 하는 것으로 보입니다. 디스크가 아닙니다.

-- 압축으로 인한 골의 변형은 그 구조 때문입니다.

-- 수직 및 횡방향 섬유주가 탄력성과 강성 사이의 균형을 제공합니다.

섬유주 미세골절

- 반복적인 로딩으로 인해 발생
- 하중이 극한 압축 하중의 10% 미만인 경우 손상이 없습니다.
- 하중이 20-30% 사이인 경우 2000사이클은 손상을 초래하여 강성이 감소합니다.
골다공증성 뼈
- 가로소주의 수와 크기가 감소합니다(당뇨병 환자 수가 적고 더 적음).
- 골다공증성 척추뼈의 압축강도를 감소시킵니다.

소유주trabeculae bone

척추의 후방 요소

- 척추경, 추궁, 극돌기, 횡단돌기 및 후관절
- 피질골의 껍질이지만 두꺼운 부분에 해면질의 체핵을 포함합니다.
- Nuerl 아치 : 작은 꽃자루와 박판
- 뉴럴 아치는 유연함
- 후방 요소(척추분리증)의 실패는 척추전방전위증(아래 분절에 대한 척추체의 전방 변위)으로 이어질 수 있습니다.

- 체조 선수에서 자주 발생합니다.

 

 

-*주로 후방 요소에 작용하는 전단력으로 인해 발생

건강한 사람의 경우 척추 안정성으로 인해 증상이 없을 수 있음

**치료:수술 또는 안정성 운동

 

추간판( intervertebral disck )

- 하중을 견디고 분산시키며 움직임을 억제합니다.
- 이 역할에 매우 적합:
- 척추뼈 사이에 위치

 

 내부 및 외부 구조의 구성

– 내부 부분: 젤라틴 덩어리(수핵; nucleus pulposus)
•에너지를 저장하고 하중을 분산시키는 척추뼈 사이의 쿠션
–외측 부분: 섬유연골의 견고한 피복(섬유테; annulus fibrosus)

•큰 굽힘 및 비틀림 하중을 견딜 수 있음
–근위 및 원위: 척추 종판


*축회전시(디스크의 비틀림)
- 섬유테의 절반이 하중에 저항함
- 나머지 절반은 이완되어있다.
- 하중이 중가할 수록 하중을 견디는 능력이 감소합니다.

압력과 굽힘

- 고리(annulus)와 핵 (nucleus)이 함께 작용함
- 압력(compression): 핵에 압력을 가하여 끝판에 수직력을 가하고 내부 고리에 횡력을 가함
- 굽힘(Bending): 고리의 압축(외측으로 돌출) 및 견인; 핵은 견인 방향으로 움직인다

normal  vs hernated disk

 

* 고리가 박리된다.

 

추간판 손상(Injury of the intervetebral disk)

• - 추간판 탈출증을 위해서는 디스크를 최대한 구부려야 합니다.
  
  •요추 굴곡 주기 없이는 매우 드물게 발생함
  •추간판 탈출증을 유발하는 가장 쉬운 방법: 반복적인 굴곡운동
  – 추간판 탈출증은 극단적으로 편향된 자세에만 연관되는 것은 아닙니다. 반복적인 하중은 부상 메커니즘에서 중요한 역할을 할 수 있습니다.
  또한 전체 굴곡 주기 동안 압축 하중에 따라 달라집니다. 900N: 25000주기; 1500N: 5000-9000주기
  – 앉아서 일하는 직업과 앉아 있는 자세는 추간판 탈출증은  위험을 증가시킵니다.
  –탈출증은 어린 척추(수분 함량이 높은 척추)에서 발생하는 경향이 있습니다.
  – 탈출증 과정은 가장 안쪽의 고리 고리에서 시작하여 방사상 바깥쪽으로 진행됩니다.
• –McKenzie 프로토콜: 디스크 내에서 핵을 앞으로 나아가게 하는 확장 운동
  

  

  멕켄지 운동

  
  
  압축 하중을 받는 건강한 디스크는 혈관이나 신경이 생존할 수 없을 정도로 내부 디스크 압력이 높아집니다.
  – 종판 손상으로 인해 디스크는 더 이상 고압을 발생시킬 수 없으며 퇴행성 디스크는 혈관을 생성하고 통증을 유발합니다.

 

 

vertebral and end plate damage

 

* 슈모를 결절은 척추 디스크의 젤리 같은 내용물이 디스크 위 또는 아래의 성장하는 뼈(척추) 연골 안으로 돌출(돌출)되는 것입니다.

 

요추의 인대

척추의 본질적인 안정성에 기여
역할은 해부학적 위치와 동작 유형에 따라 달라집니다.
ligamentum falvum: 다량의 엘라스틴을 함유하고 있습니다. 중립 자세에서 장력을 받아 디스크에 압력을 가하고 척추 안정성을 제공합니다.

 

극간인대

1. 굴곡 중 척추 회전을 제어합니다.

2. 상부 척추뼈의 포스트 전단으로부터 보호합니다.

 

요추 근육의 단면도

 

 

 신근근은 장척근(longissimus), 장늑근(iliocostalis), 다열근(multifidus)의 세 그룹으로 나눌 수 있습니다.

–회전근 (ratoator) 과 횡횡근 (intetransversarii) 은 요추 높이에서 작습니다(일부 저자는 이것이 없다고 주장함)

 

• 장척근(longissimus)와 장늑근( iliocostalis)는 흉부와 요추부를 가지고 있습니다.
• 해부학적, 생리학적으로 구별됨
  •긴 근육 길이(20-30cm)
  – 근(Pars Lomborum): 요추에 부착(50% 느린 연축); 흉부근: 흉추에 부착(75% 느린 연축)
  –작용선: 후방 및 꼬리(요추부)
  •대형 모멘트 암(50-100mm)

* 장늑근(iliocostalis) 과 흉곽 장근(longissimus pars thoracic)에 대한 참고 사항

- 흉추와 갈비뼈에 부착되어 있음에도 불구하고 효율적인 요추 신근임
-척추와 평행하게 이어지는 긴 힘줄을 가지고 있습니다.
-- 대형 모멘트 암; 따라서 큰 신근 힘의 순간을 생성할 수 있습니다.
- 운동에는 흉추의 움직임을 포함하는 근육이 포함되어야 합니다.

다열근 (multifidus)

- 한 개, 두 개 또는 세 개의 세그먼트만 확장
- 짧은 근육 길이(5-8)cm
- 그 힘은 척추의 국소 부위에만 영향을 미칩니다.
- 작용선: 압축축 또는 전방 및 꼬리와 평행
- 작은 모멘트 암(10-15mm)

–이 근육의 역할에 대해서는 논란이 있는데,
•일부 저자는 근육 방추의 밀도가 높다고 주장합니다. 적어도 더 깊은 부분은 그렇습니다.
•일부는 척추 안정성(국소적 부착으로 인해)에 독특한 역할이 있다고 생각하고 이러한 근육을 대상으로 하는 운동을 개발했습니다.