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综合起来, 脊柱具有三大力学功能: 支撑功能、运动功能、保护脊髓功能。支撑功能赋予了脊柱主要承受压应力作用。人体脊柱大约每天三分之二的时间处于直立状态, 骨组织在长期的压应力作用下, 将发生骨组织的吸收和改型。特别是随着年龄的增长, 脊柱机能的退变, 原脊椎骨的承载能力下降, 原有的组织形态不再能满足力学功能需求, 根据骨的功能适应性原理, 将产生骨质的硬化或增生, 形成新的力学组织形态, 以满足力学环境的需求, 维持承载能力。增生、硬化又带来了对其他软组织、神经根的刺激和压迫, 形成临床上的脊柱病变。运动功能主要体现在椎间盘、韧带、肌肉等软组织的稳定、变形能力上。软组织在交变应力的长期作用下, 引起脊柱病变。保护脊髓功能是赋予脊柱的最重要功能之一。

      脊柱的健康及正常的解剖形态维持, 是完成保护功能的关键。在上述两个功能出现异常的情况下, 不但其保护功能大大下降, 而且脊柱的变形、增生、硬化、组织的膨出, 便形成了对神经根刺激和压迫, 体现出强烈的脊柱疾病症状。脊柱是一个力学结构, 要发挥其正常的力学功能, 保持其具有最优的力学功能, 必须保持脊柱处在最优的力学环境状态下工作。当最优的力学环境遭到破坏以后, 就具有了产生脊柱疾病的充分条件。此时必须对脊柱力学环境进行调整, 以修复力学环境变化带来的脊柱疾病。其主要方法是康复临床上常用的脊柱牵引疗法。 脊柱牵引的一般方式对脊柱相关疾病的有效疗法之一, 是对脊柱作用一个外力为拉力的力学环境, 以反作用于长期承受压力产生的生物材料的变化。临床上一般采取器械牵引的方式进行。

      对于脊柱的器械牵引的主要方式包括立式牵引和卧式牵引两种。立式牵引, 主要以自身重力作为牵引力, 患者可以主动控制牵引力的大小, 并方便于医生实施手法康复操作, 适合于症状较轻的患者的治疗。卧式牵引, 患者卧于牵引床上, 靠机械产生牵引力实施牵引康复治疗。现代牵引设备一般利用电脑控制, 以实现科学的牵引, 可以精确地执行医生设定的牵引处方, 达到牵引康复的目的。卧式牵引可用于各类脊柱牵引适应症患者的治疗, 被临床上普遍采用。脊柱牵引疗法的康复机制牵引是以拉伸的方式作用于脊柱, 正是脊柱“长期主要外力为压力”的相逆作用的外力。在相逆作用力下, 由生物系统的反馈作用, 病变的机体向着致病机制的反方向发展, 即向着恢复生理状态方向发展。牵引力通过力的传导作用于病变部位, 改变其力学状态, 以便达到治疗疾病的目的。牵引力作用于病变体和病变结构, 为什么就可以治疗疾病, 又是怎样治疗疾病的呢? 主要康复机制主要体现在以下三个方面。

       几何位移康复机制 脊柱牵引时由于生理曲度的存在, 拉伸力线在小关节处呈直线趋势, 脊柱在拉伸时, 使脊柱椎骨节段间产生相对位移, 类似于前曲或后伸或侧弯的运动, 这些运动也将存在着耦合效应。对稳定脊柱节段的韧带的力学状态进行调理, 拉伸对抗肌肉力, 使原有的肌肉力作用减少, 以减轻脊柱的压力。当有牵引力作用时, 病变部位的力学环境发生改变, 使组织产生有益位移(包括耦合位移), 解除对神经根、血管等系统的压迫, 从而达到短时间解除病痛的效果。这一过程主要是治疗一些机械性的软组织位移和骨组织位移带来的症状。保持牵引效果, 既可保持疗效。此机制在牵引加载阶段可以集中体现, 称为几何位移康复机制。牵引力作用时, 由于病变部位的软组织和其他生物组织已经生长不均衡, 其偶合运动更加复杂。

      所以, 一方面要坚信与致病力相反的作用力, 使生物组织运动产生有益位移; 另一方面要注意在进行轴向拉伸牵引时产生的耦合效应很复杂, 加载速度过大的牵引或牵引体位的不正确, 也可能会带来有害的位移。这一点的力学分析是非常复杂的, 个体差异的影响也是非常明显的, 必须注意牵引的方式和随时观察患者感受, 注意循序渐进, 并随时调整牵引方式。 应力塑型康复机制 生物材料的功能适应性已得到国内外专家的实验证实和理论证实。比如在骨的功能适应性方面, 著名的 wolff 定律( 骨的变化定律): 骨功能的每一改变, 都有与数学法则一致的确定的内部结构和外部形态的变化 。在软组织方面, 运动员的训练运动项目和肌肉的力学性能在训练中的功能适应性得到了充分的体现, 举重运动员要有强大的肌肉群和优秀的爆发力; 而长跑运动员需要有灵活的、协调的肌肉群, 并具有长时间调配能量的能力(耐力)。

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