腰段脊柱的穩(wěn)定性由內(nèi)源性和外源性因素提供,椎間盤和韌帶提供內(nèi)源性穩(wěn)定,而肌肉則給予外源性的支持。椎間盤在承受載荷時,通常是壓縮、彎曲和扭轉(zhuǎn)的組合。腰椎的屈、伸和側(cè)屈主要對椎間盤產(chǎn)生拉應(yīng)力和壓應(yīng)力,而旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生剪應(yīng)力。由于椎間盤的髓核是一種液態(tài)團(tuán)塊,能起液壓靜力作用,使椎間盤既有彈性也能穩(wěn)定;而纖維環(huán)由軟骨組成,纖維軟骨內(nèi)有相互交叉的膠原纖維素,這樣可使纖維環(huán)承受高度的彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷,從而為脊柱提供了內(nèi)源性穩(wěn)定。
韌帶多數(shù)由膠原纖維組成,承擔(dān)著脊柱的大部分張力載荷除黃韌帶外,脊柱韌帶的延伸率極低,故可與椎間盤一起,提供脊柱的內(nèi)源性穩(wěn)定。韌帶的粘彈性使其能控制脊柱活動于生理限度之內(nèi),既允許充分的活動又能保持一定姿勢。剝?nèi)ゼ∪獾募怪鶠橐徊环€(wěn)定結(jié)構(gòu)。肌肉力是保持姿勢、**的必要條件。神經(jīng)和肌肉的協(xié)同作用產(chǎn)生腰椎的活動。主動肌引發(fā)和進(jìn)行活動;而拮抗肌通常是控制和調(diào)節(jié)活動。因此使脊柱獲得外源性穩(wěn)定。
腰部肌肉在穩(wěn)定脊柱中也起很重要的作用,脊柱之所以能承擔(dān)較大的載荷,除脊柱本身結(jié)構(gòu)外,還需要肌肉的張力獲得平衡。當(dāng)彎腰提重物時,腰骶部將產(chǎn)生很大的應(yīng)力,以脊柱基底為支點(diǎn),重物為一端,軀干、頭和上肢為另一端,形成杠桿系統(tǒng)骶棘肌和臀大肌的收縮利用短力臂來舉起重量。例如舉起90.7公斤重量,腰骶部反應(yīng)力為9394公斤。一般而論,椎間盤和椎體不能承受這種應(yīng)力,而是由腹肌和背肌承擔(dān)很大一部分應(yīng)力。