基于腰部多裂肌的生物力學和病理形態學研究探討腰部疾患的診治

王偉，周紅海，陳龍豪，陸延

（1．廣西中醫藥大學第一附屬醫院，廣西 南寧 530023；2．廣西中醫骨傷科生物力學與損傷修復重點實驗室，廣西 南寧 530001；3．廣西中醫藥大學骨傷學院，廣西 南寧 530001）

多裂肌位于骶骨至第2頸椎之間，對于穩定脊柱關節起著重要的作用。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特征，對于維持腰椎穩定至關重要。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改變和病理形態學特征有關。近年來，關于腰部多裂肌的生物力學研究和病理形態學研究不斷深入，取得了一定的研究成果。本文對腰部多裂肌的生物力學和病理形態學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研究

1．1 腰部多裂肌的生物力學特征

腰椎旁肌對腰椎的穩定至關重要，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，肌纖維數量多、長度短，肌肉力量強。脊柱生物力學模擬實驗結果表明，腰部多裂肌的收縮能夠降低中性區的范圍，發揮維持腰椎穩定的作用。Ward等的研究結果表明，腰部多裂肌的松弛肌節長度（2．06 mm）小于胸最長?。?．17 mm）與髂肋肌（2．19 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個節段椎體，具有控制多節段椎體運動的作用；深肌纖維跨越2個節段椎體，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揮穩定腰椎和控制姿勢的作用。相較于淺肌纖維，深肌纖維穩定腰椎的作用更強。

腰部多裂肌在維持姿勢平衡方面發揮重要作用，其生物學力學參數隨著姿勢改變而發生變化。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參數變化，結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參數變化，結果顯示 L～L、L～L、L～S節段的多裂肌的橫截面積均發生改變，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，多裂肌由靜息狀態逐漸被牽拉至緊張狀態。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改變對脊柱穩定性的影響

腰部多裂肌的生物力學改變會影響腰椎的曲度、椎間應力，進而影響脊柱的穩定性。腰部多裂肌收縮，橫截面積增大，引起骨盆前傾，進而導致腰椎前凸角增大。Bruno等研究發現，在體外選擇性激活胸腰部多裂肌能夠導致胸椎后凸角增大，進而引起椎體壓縮負荷增加，從而增加椎體發生應力性骨折的風險。Wilke等研究發現，在體外于中立位刺激腰部多裂肌，腰部多裂肌收縮導致相應節段椎間盤內的壓力增加。

2 腰部多裂肌的病理形態學研究

2．1 腰部多裂肌的病理形態學特征

腰部多裂肌病理形態學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）轉化，并且出現萎縮的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和正常側多裂肌的病理形態學特征，結果顯示患側的Ⅰ型肌纖維和Ⅱ型肌纖維數量均少于正常側，且患側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量增加。Mannion等研究發現，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，結果顯示腰部相應節段的多裂肌出現萎縮。Sun等研究發現，脊柱側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致腰椎在矢狀面的穩定性下降，進而可能誘發椎體滑脫。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，結果顯示多裂肌肌細胞內脂質水平顯著升高。Chua等回顧性分析了因腰椎管狹窄癥而行微創減壓術患者的病例資料，顯示術后患者多裂肌存在不同程度的萎縮和脂肪浸潤，且導致患者腰椎運動功能障礙。腰部多裂肌的病理形態學改變導致其易疲勞，穩定腰部和控制姿勢的能力下降，易誘發多種腰部疾患。

2．2 腰部多裂肌病理形態學改變的影響因素

腰部多裂肌發生病理形態學改變的影響因素較多，主要包括椎間關節移位、肌筋膜疼痛觸發點、肌肉的廢用和去神經支配、骨關節炎等。?zcan-Ek?i等研究發現，腰部多裂肌的不對稱性萎縮與慢性腰痛患者的椎間關節移位密切相關。椎間關節移位導致多裂肌單側肌肉因異常牽拉而處于被動牽張狀態，初期會出現局部水腫，而長期處于被動牽張狀態會導致肌肉功能障礙，另一側肌肉則因長期處于放松狀態而呈現萎縮。肌筋膜疼痛觸發點會累及多裂肌導致其剛度增加，而剛度增加是肌肉萎縮的重要表征。Cui等研究發現，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點所在部位肌肉剛度增加。Sun等研究發現，L腰椎間盤突出癥患者的L～S節段多裂肌呈現萎縮和脂肪浸潤，認為廢用和去神經支配是導致其發生的主要原因。Hodges等通過建立動物神經根損傷模型探討去神經支配對相應肌肉的影響，結果顯示在切斷L神經根后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等研究發現，多裂肌萎縮和脂肪浸潤與椎間關節骨關節炎密切相關。

3 基于腰部多裂肌生物力學和病理形態學研究診治腰部疾患

腰部多裂肌對于腰椎穩定至關重要，而多數腰部疾患與腰椎失穩密切相關。臨床上診治腰部疾患，應關注多裂肌的生物力學和病理形態學改變。通過腰部穩定功能和姿勢控制測試及影像學檢查，對腰部多裂肌的狀態進行綜合評價，進而有針對性地制定治療和康復方案。對于腰椎間盤突出癥、慢性腰痛患者，通過中醫正骨手法糾正椎間關節移位、解除神經卡壓，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，再逐漸增加患者側屈和旋轉角度以增加多裂肌的牽張力度，然后突然施以旋轉力，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練，如呼吸訓練、腰部抗阻訓練或平衡訓練等，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肌纖維類型的改良。對于肌筋膜疼痛觸發點累及腰部多裂肌而誘發多裂肌萎縮的患者，可運用針刺、手法等治療方法消除肌筋膜疼痛觸發點，降低肌肉局部張力，恢復肌肉彈性。此外，在進行腰椎手術治療時，應選擇合適的手術入路，盡可能保持腰部多裂肌及其筋膜的完整性，避免發生術后肌肉萎縮。腰椎手術后應注重腰部多裂肌生物力學功能重建，在術后進行抗疲勞訓練以避免發生多裂肌功能障礙。

4 小 結

腰部多裂肌具有獨特的生物力學特征，在維持腰椎穩定方面發揮重要作用。多種腰部疾患的發生、發展與腰部多裂肌的生物力學改變和病理形態學特征有關。腰部多裂肌的生物力學改變會影響腰椎的曲度、椎間應力，進而影響脊柱的穩定性。腰部多裂肌的病理形態學特征主要包括肌纖維類型改變、肌肉萎縮、脂肪浸潤等，椎間關節移位、肌筋膜疼痛觸發點、肌肉的廢用和去神經支配、骨關節炎等均是影響腰部多裂肌發生病理形態學改變的因素。因此，臨床上診治腰部疾患，應對腰部多裂肌的狀態進行綜合評價，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，增強其穩定腰椎的作用，從而提高腰部疾患的治療效果。