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足踝肌骨系统紊乱

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1 拼音

zú huái jī gǔ xì tǒng wěn luàn

2 英文参考

Disorder of musculoskeletal system of foot and ankle

3 足踝肌骨系统的力学模型

目前,足部生物力学在体实验研究通常囿于足底压力和足部整体运动的分析上,由于无创性的实验要求,而对人体内部运动和受力分布很少涉及。随着有限元方法和现代医学成像技术的迅猛发展,计算生物力学逐渐在生物力学研究的各个分支,特别在骨科和康复域中发挥着与日俱增的作用。有限元分析方法能够对具有复杂的几何形状,材料参数和不同受力条件下的物体进行参数化模拟仿真研究的能力,可得到通过实验方法难以甚至无法得到的组织内部力学信息。因而,有限元法成为研究足部生物力学的强有力工具,可广泛应用于临床手术治疗规划,运动损伤机理分析和医疗矫形器械开发等方面。有限元建模分析依赖于精确的解剖几何模型。首先,过去很难得到真实的内部解剖结构形态,现在已经可以通过CTMRI等断层扫描设备得到;其次,三维几何建模完成之后还需要赋予生物材料力学特性、边界条件和加载条件,利用现代材料测试设备和三维运动捕捉分析系统,我们就可以从材料测试实验、运动学和动力学实验中分析获得所需参数;然后,初步的计算结果还需跟在体或离体实验进行比较验证,必要时与临床观察和文献研究进行对比分析,从而完成模型的验证;最终,通过已验证的有限元模型进行参数分析及比较,完成生物力学的评价分析,从而验证研究假设并最终解决问题。简而言之,上述建模过程大体分为四大步骤:数据获取、几何建模、参数设置和模型验证。例如余嘉等研究人员对一名的女性右足沿横断面以间距为1 mm扫描获得MR片,并且扫描时用定制的足踝支具来保持足踝关节处于正中无负重位。之后采用三维重建软件对断层扫描序列图像进行骨骼和足外表面的三维几何重建,重建模后的面模型导入三维CAD软件中形成实体模型,然后应用有限元分析软件进行网格划分和分析计算。该足部有限元模型包含了28块骨骼,分别是胫骨和腓骨远端,跟骨,距骨,骰骨,舟骨,3块楔骨,5块跖骨,14块趾骨,78条韧带和足底筋膜及外围软组织。如图1所示,足部主要韧带和足底筋膜由其在骨骼上的附着点连线表示,定义为Truss 单元,主要相关肌肉定义为Connector单元, 其他结构定义为四面体单元 (C3D4)。关节面接触定义为为无摩擦弹性接触,由韧带约束模拟关节运动。除了软组织外,其他组织都设定为单一各向同性线弹性材料,具体参考引用相关文献。

4 植物神经功能紊乱视角:人体运动功能问题

头痛头晕、全身疼痛、肢体麻木心慌胸闷气短耳鸣视力模糊、恶心……

相信很多读者都会感同身受,可能自身就存在着上述某种或某几种问题,到医院做过血液学检查心电图、头胸颈部X线/CT/核磁检查血管超声心脏超声、前庭功能检查、胃镜检查、视力检查等等,但最终各个医学专科都未发现明确的问题。不同药物也吃了不少,但却却疗效甚微。

此类患者经常被诊断为植物神经功能紊乱、纤维肌痛,或者误诊为强制性脊柱炎。有经验医生会想到该病可能与情绪心理问题相关,因此用了一些心理面药物,取得了明显的效果。但问题是仍然有很多患者经过专科用药+心理科药物后,症状缓解比较慢,或者虽然得到了明显缓解,但并不能完全消除症状。

心身医学是近年的热点,认为各系统问题与情绪心理相关,生理问题会对心理产生影响,心理问题同样会影响生理问题。通过复杂的情感心理过程交感副交感神经系统、脑功能系统、内分泌系统免疫系统之间的密切联系和相互影响,从而产生了各种各样的症状。其实运动与心理一样,都遵循上述机制。

长期肌骨系统症状持续存在,势必病人会很不舒服,时间长了紧张、焦虑就会出现,而紧张、焦虑又会导致人体肌肉张力的改变,反过来再加重肌骨系统症状,形成恶性循环。也因此很多病人用了心理药物后,恶心循环链被打破,确实舒服了很多,但是还要看到如果肌骨系统客观存在的问题不解决,有些病人并不能治愈

如果原发问题是紧张、焦虑,则会导致肌骨系统症状,这已经被心身医学证明。焦虑、紧张患者多数表现为弯腰驼背等典型表现,长此以往会导致异常运动功能模式问题,会形成异常神经运动调控,会产生各种肌骨症状,而一但形成习惯则很难更改,即便心理药物有效,但肌骨问题仍然需要康复干预。

基本机制:无论是运动系统功能性问题还是结构性问题,都可以导致肌肉及其周边的结缔组织(筋膜)、神经功能、血液循环系统出现改变,具体包括肌肉筋膜张力改变、肌肉筋膜内部压力改变、组织内部细胞炎症因子改变等,继而导致走行于其中的运动神经感觉神经交感神经感受器、血液循环系统功能异常,而这些功能异常则会通过各种复杂的机制引发临床各式各样的症状。

人体肌骨运动系统各个部位出现问题都可能会产生相应的植物神经功能紊乱症状,这里我们只以颈椎运动功能问题为例进行分析。颈椎运动功能问题会导致颈部肌肉损害,继而对其中走行的神经产生影响:

1.颈部斜角肌问题会导致走行于其中的臂丛神经功能异常,继而出现上肢力弱、麻木、感觉异常、发冷、皮肤颜色改变等。

2.颈部交感神经节后纤维支配瞳孔括约肌上睑平滑肌、虹膜、面部汗腺,颈椎功能问题导致交感神经功能异常引起眼裂变小、瞳孔缩小、面部无汗、眼干、眼胀、视物模糊、视疲劳、视力下降等症状。

3.颈椎头后大小直肌、头上下斜肌、头后部筋膜、斜方肌等问题,会对走行于其中枕大神经、第3枕神经、枕小神经、耳大神经产生影响导致头部疼痛,部位可包括枕后部、一侧或两侧的头部、甚至可以放射至一侧或两侧前额部、颞部、耳部等。

4.感觉传入异常:枕后小肌群受损后会影响走行于其中的感觉神经,异常的感觉信号经过脊髓,再向上经延髓脑干、中脑、丘脑,最终抵达大脑皮层。大脑皮层接受了异常感觉信号,特别是持续长期的异常感觉信号后,就会向其他脑部功能区释放异常指令,而这些异常指令则会导致不同脑功能性区出现异常。另外人体中枢神经系统存在很多的中间神经元,其存在于各个神经纤维神经核团和神经功能区之间,使得不同来源的神经信号存在相互影响的可能,因此颈部感觉神经异常信号不仅是传入皮层后再向其他脑部功能区发出指令,其实在感觉传入的同时就会通过中间神经元相不同的、有联系的功能区进行直接传递,从而影响脑部不同功能区产生各种人体症状。

5.走行于颈部肌肉间的膈神经受到影响可导致膈肌功能异常和呼吸模式改变,进而出现胸闷气短等症状。同时膈肌是人体核心肌群,其功能异常会直接导致腹压异常,腹压异常又会导致腹部内脏器、交感、副交感异常,于是出现腹痛腹胀便秘腹泻胃肠道功能紊乱症状。

古人为什么总是提到气沉丹田,因为气沉丹田对应的是正确的呼吸模式。气功被认为是伪科学,但为什么确实有人练了会对身体产生有益的影响,因为他练的是“气”,是正常的呼吸模式。

6.颈部肌肉间的迷走神经功能异常,则会导致迷走神经支配区:心血管系统、消化系统功能异常。

7.颈椎问题影响供血系统:颈椎肌肉问题会影响到颈部交感神经导致交感神经支配的血管痉挛收缩,引起椎基底动脉系统血供问题:小脑前下动脉、小脑后下动脉供血不足,直接影响小脑功能导致眩晕共济失调协调性等问题;大脑后循环缺血会直接影响枕颞叶,枕颞叶负责听觉视觉功能,异常症状包括耳鸣、视物模糊、视力下降、视疲劳、眼干、眼胀等;内耳膜迷路血供受影响则会由此发生耳鸣;丘脑、下丘脑、纹状体之间有密切的纤维联系,缺血后会引起内脏功能紊乱、内分泌紊乱、情绪情感问题、运动协调性等等问题。

由此可见,肌骨运动系统功能异常不但会导致肌骨系统本身症状,还会引起头痛、胸闷、气短、心慌、头晕、耳鸣、视力模糊、便秘、恶心、乏力多汗失眠记忆力下降等等症状。


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开放分类:足踝肌骨系统紊乱足踝
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  • 评论总管
    2020/8/6 9:43:56 | #0
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本页最后修订于 2020年8月2日 星期日 14:18:27 (GMT+08:00)
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