郭貴宏,楊物鵬
(1.內蒙古醫(yī)科大學研究生學院,內蒙古 鄂爾多斯 017000;2.內蒙古醫(yī)科大學附屬鄂爾多斯市中心醫(yī)院脊柱外科,內蒙古 鄂爾多斯 017000)
腰椎周圍的肌肉主要分為前后兩群,前群為腰方肌、腰大肌、腰小肌,后群為豎脊肌、回旋肌、多裂肌、半棘肌及橫突間肌等。目前對腰椎椎旁肌的研究主要采用多裂肌、豎脊肌和腰大肌[1]。近年來關于椎旁肌與腰椎退行性疾病的關系的研究逐漸增多,大量臨床研究顯示退變性腰椎滑脫、椎間盤突出、椎管狹窄、脊柱側凸等腰椎退行性病變患者的椎旁肌均有不同程度的萎縮[2]。目前,臨床常用CT、MRI 評估椎旁肌退變,檢測指標包括椎旁肌橫截面積及脂肪浸潤程度[3]。本文就椎旁肌與退變性腰椎滑脫癥、腰椎間盤突出癥、退變性腰椎管狹窄癥、退變性脊柱側凸的關系作一綜述,以期為腰椎退行性疾病的臨床治療提供參考。
退變性腰椎滑脫是指在無明顯外傷誘因的情況下,腰椎各椎體之間相互位置的移動,造成脊柱形態(tài)的變化,進而導致椎管狹窄,是中老年患者常見的腰椎疾病[4]。閆廣輝等[5]通過MRI T2加權像對腰3、腰4、腰5 椎體下終板層面豎脊肌、腰大肌、多裂肌的橫截面積進行測量,結果表明椎旁肌橫截面積的改變與腰椎滑脫癥的發(fā)生密切相關,其中以腰大肌和多裂肌的萎縮退變?yōu)橹?。Wang G 等[6]研究也發(fā)現(xiàn),在退變性腰椎滑脫患者中存在椎間盤高度的降低以及多裂肌萎縮。王成偉等[7]研究也發(fā)現(xiàn),退變性腰椎滑脫患者兩側多裂肌橫截面積減小,脂肪浸潤程度增加。另有研究表明[8],多種因素導致了退變性腰椎滑脫的發(fā)病,包括腰椎小關節(jié)形態(tài)、椎間盤退變及椎旁軟組織因素。最初Panjabi MM[9]提出支配脊柱運動的“三亞系模型”,分別為主動亞系、被動亞系及神經支配亞系,其中穩(wěn)定脊柱的肌肉群被稱為主動亞系,而椎旁肌是主動亞系的重要組成部分,因此椎旁肌對于脊柱穩(wěn)定性的維持起著非常重要的作用。椎旁肌退變可使脊柱肌緊張度減低,不能有效的對抗外在負荷,進而引起腰椎穩(wěn)定性降低,最終導致腰椎滑脫;而退變性腰椎滑脫患者如果有腰背部不適,勢必會減少活動量,從而進一步加重椎旁肌萎縮。但退變性腰椎滑脫與椎旁肌減弱發(fā)生的先后順序目前尚無法證明,對于椎旁肌在退變性腰椎滑脫發(fā)生、發(fā)展中的影響缺乏組織學、病理學等直接證據,尚需進一步研究。而Park JH 等[10]研究指出,退變性腰椎滑脫患者的所有椎旁肌橫截面積比率和腰椎滑移程度無顯著相關性。因此,能否通過加強腰背肌的鍛煉來提高退變性腰椎滑脫患者的節(jié)段穩(wěn)定性仍有待進一步的研究。
Bailey JF 等[11]對椎旁肌形態(tài)與腰椎神經壓迫狀況之間的關系進行分析指出,在慢性神經根病患者中椎間盤突出癥與病理水平或低于病理水平的椎旁肌形態(tài)改變有關。郭龍生[12]研究指出,單節(jié)段(L4/5)腰椎間盤突出癥患者,患側較健側椎旁肌明顯萎縮。Sarafraz H 等[13]研究也同樣表明,單側腰椎間盤突出癥患者同側多裂肌的脂肪浸潤和萎縮增加,而同側的多裂肌Ⅰ型和Ⅱ型肌纖維大小顯著減少。對于其發(fā)生機制目前尚存爭議,但目前有3 種理論被廣泛認可:①炎性因子直接導致椎旁肌萎縮:Crock HV[14]研究認為,椎間盤在退變過程中釋放炎癥因子,這些炎癥因子通過椎體擴散及免疫損傷機制導致了椎旁肌的萎縮;②椎旁肌去神經萎縮:Yoshihara K 等[15]研究認為,椎間盤突出導致的神經根損傷可引起其支配的Ⅰ、Ⅱ型肌纖維變細,進而導致萎縮的發(fā)生;Yaltirik K 等[16]研究也證實了這一點,該項研究將110 位患者分為兩組,A 組包括55 例經放射學證實為單級LDH 并伴有背痛和神經根病的患者,B 組包括55 例無放射性LDH 的腰痛患者,結果顯示B 組的多裂肌和豎脊肌的橫截面積顯著大于A 組,但腰大肌的主要橫截面面積在統(tǒng)計學上沒有顯著差異。從解剖學上講,多裂肌和豎脊肌由相同節(jié)段的脊神經背根呈節(jié)段性支配,而腰大肌則受多根神經支配,因此,突出的椎間盤對神經根長期施壓會導致多裂肌和豎脊肌的萎縮和變性;③疼痛引起椎旁肌萎縮:神經根受壓及炎性因子的刺激可導致腰痛,而腰痛使椎旁肌的運動量減小,毛細血管反應力減低,導致肌肉供血不足而長期處于缺氧狀態(tài),肌糖原不能得到有效利用,乳酸堆積,從而導致肌肉水腫,進一步加重疼痛,因此陷入惡性循環(huán)[17],李可等[18]研究也證實了這一點。Sun D 等[19]研究發(fā)現(xiàn),腰椎伸直肌強化計劃可能有助于預防肌肉萎縮和腰椎變性。黃凌云等[20]將70 例腰椎間盤突出癥患者隨機分為兩組,對照組給予腰椎牽引治療,而觀察組在牽引治療的基礎上給予重力肌群伸展康復鍛煉,結果顯示治療8周后,觀察組腰背部疼痛VAS 評分、ODI 評分較對照組明顯降低。而郝敬東等[21]研究在骶管神經阻滯的基礎上采用核心肌力訓練,通過與對照組比較發(fā)現(xiàn),觀察組VAS 評分降低更為顯著,且觀察組血清炎性因子水平較對照組明顯降低。由此可以看出,腰椎間盤突出會加速椎旁肌退變,而椎旁肌的退變會進一步加重腰椎間盤突出的癥狀,而通過加強腰背部核心肌群的訓練,可以明顯改善腰椎間盤突出癥患者的臨床癥狀,提高患者的生活質量。
戎飛龍等[22]利用MRI 測量腰4~5 椎管狹窄癥患者椎旁肌的橫截面積,通過與對照組比較發(fā)現(xiàn),腰椎管狹窄組椎旁肌的橫截面積明顯變小,而穆月明等[23]研究也有相同的發(fā)現(xiàn)。Jiang J 等[24]研究發(fā)現(xiàn),腰椎管狹窄癥患者L4/5水平的多裂肌脂肪浸潤率更大,且雙側肌肉表現(xiàn)出明顯的不對稱性。但其研究沒有將患者的臨床癥狀考慮在內,而腰椎管狹窄癥患者因椎管狹小,會出現(xiàn)以間歇性跛行為主要表現(xiàn)的腰腿痛。Franke J 等[25]研究發(fā)現(xiàn),患者腰痛一段時間后,椎旁肌較對側也明顯減少。Fortin M 等[26]根據Oswestry 殘疾指數(shù)評分和疼痛干擾狀態(tài)研究了腰椎管狹窄患者的肌肉參數(shù)與臨床癥狀之間的關聯(lián),結果顯示較大的多裂肌脂肪浸潤和較低的腰大肌相對橫截面積與較高的ODI 和疼痛干擾評分相關,不同的肌肉參數(shù)與狹窄嚴重程度或背部或腿部疼痛持續(xù)時間或嚴重程度之間沒有關聯(lián)。因此,椎旁肌橫截面積的減少是否為椎管狹窄所導致還有待商榷。但退變性腰椎管狹窄癥患者多會有神經根出口的狹窄,導致神經根受壓[27]。而既往研究表明[15],神經根損傷可引起其支配的Ⅰ、Ⅱ型肌纖維變細,進而導致萎縮的發(fā)生。退變性腰椎管狹窄癥必然會導致椎旁肌的退變,而椎旁肌的退變必然會導致腰椎失穩(wěn),進一步加重椎管狹窄。李慧等[28]研究指出,腰背肌鍛煉可以促進椎管內增生物的溶解。但目前研究仍沒有足夠證據來支持運動鍛煉在退變性椎管狹窄的治療中的積極作用,因此,腰椎管狹窄患者能否通過腰背肌鍛煉來緩解臨床癥狀,提高生活質量還有待臨床進一步研究證實。
目前,對退變性脊柱側凸的形成和發(fā)展的相關因素研究較多,普遍認為影響其發(fā)展的因素很復雜,包括椎體、椎間盤、關節(jié)、韌帶和肌肉等因素有關[29,30]。謝冬曉等[31]研究發(fā)現(xiàn),退變性腰椎側凸患者的椎旁肌凸側小于凹側,其考慮原因為脊柱畸形和神經根壓迫可能是引起椎旁肌凹側大于凸側的原因之一。楊斌[32]研究指出,退變性側凸患者椎旁肌均存在退變,但凹側退變程度重于凸側。謝藝才等[33]研究發(fā)現(xiàn),腰大肌、椎旁肌脂肪浸潤是退變性脊柱側凸的危險因素,浸潤程度與側凸程度相關。Stokes IA 等[34]研究發(fā)現(xiàn),退變性脊柱側凸患者凹側多裂肌的Ⅰ型肌纖維較正常人明顯減少,而在凸側未見明顯差異,而ⅡB 型肌纖維的比例在凹凸兩側均明顯高于對照組。而有研究顯示[35,36],肌脂的積累可以促進Ⅰ型肌纖維與Ⅱ型肌纖維表型的轉換,這樣的變化最終導致Ⅰ型及Ⅱ型肌纖維收縮力受損,進而導致肌力受損。而雙側多裂肌變性程度不同可能會導致雙側腰椎力量不平衡并加重腰椎側彎的進展[37]。因此,椎旁肌脂肪浸潤是導致退變性脊柱側凸的重要原因之一。炎癥反應、胰島素抵抗、骨骼肌功能缺失導致肌細胞內脂質積累,使得椎旁肌脂肪浸潤,導致椎旁肌收縮力受損,肌力減退,從而導致雙側腰椎力量不平衡,進一步導致了退變性脊柱側凸的發(fā)生。Tang Y等[38]研究發(fā)現(xiàn),隨著多裂肌不對稱萎縮和脂肪浸潤的增加,退變性脊柱側彎患者的生活質量顯著下降。腰椎椎旁肌在退變性脊柱側凸發(fā)生和發(fā)展過程有穩(wěn)定器的作用,其可以通過對側凸腰椎力學環(huán)境的代償和適應,從而延緩腰椎側凸的進展,在一定程度上維持腰椎穩(wěn)定性,保護和改善椎旁肌,尤其是背伸肌群的質量是退變性脊柱側凸治療中的重要策略。對于采取保守治療的退變性脊柱側凸患者,合理的康復訓練能夠增加椎旁肌CSA,以延緩側凸進展和緩解臨床癥狀[39-41]。因此,增強退變性脊柱側彎患者椎旁肌的功能可能對拮抗疾病的進展及提高患者的生活質量產生積極影響。
退變性腰椎滑脫可能與椎旁肌退變存在一定的相關性,但其發(fā)生的順序尚無法證明,能否通過加強腰背肌的鍛煉來提高退行性腰椎滑脫患者的節(jié)段穩(wěn)定性仍有待進一步的研究。腰椎間盤突出會加速椎旁肌退變,而椎旁肌的退變會進一步加重腰椎間盤突出的癥狀,通過加強腰背部核心肌群的訓練可改善腰椎間盤突出癥患者的臨床癥狀,提高患者的生活質量。退變性腰椎管狹窄可能會導致椎旁肌的退變,而椎旁肌的退變會進一步加重椎管狹窄,而核心肌群訓練對于緩解椎管狹窄患者臨床癥狀也有待進一步研究。退變性脊柱側凸可能與椎旁肌的脂肪浸潤有關,增強退變性脊柱側彎患者多裂肌的功能可能對患者的生活質量產生積極影響??傊?,從目前的研究可以看出,椎旁肌退變與多種腰椎退行性疾病存在相關性,同時,也需要進行更多的基礎研究以及前瞻性研究以增進對脊柱退行性疾病和椎旁肌變化之間的關聯(lián)和因果關系的理解。