长期低头姿势对脊柱生物力学的相关影响有哪些？

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增加颈椎椎间盘的负担

由于颈部前倾增加了椎间盘的压力，长期维持这种姿势会改变椎间盘的力学稳定。

当头部前倾时，重心偏离颈椎的正常轴线。正常情况下，人的头部重约4.5-5.5公斤，颈椎以及其附着的相关肌群在良好姿势下能够平衡这一重量。然而，每向前倾斜一英寸（约2.54厘米），颈椎承受的重力就会增加大约10磅（约4.5公斤）。这种额外的重力需要颈部肌肉、韧带和椎间盘承担，长时间则可能导致过度疲劳和损伤。

而随着长期颈椎前倾的压力增加，导致椎间盘中的水分减少，致使椎间盘的弹性和缓冲能力下降。此外，椎间盘的纤维环可能因为过度负荷而发生微小的裂纹，进一步降低其结构的完整性。

改变脊柱的生理曲度

长时间保持低头姿势可能导致颈椎的生理曲度发生变化，使颈椎的正常弯曲变平或变直。这种变化会影响到脊柱各部分的压力分布，因为脊柱是一个连续的结构，其各区结构上相互依赖和相互影响。

胸椎和腰椎的代偿性变化：

为了维持身体平衡并确保视线的平视，胸椎和腰椎可能发生代偿性调整。例如，胸椎可能增加后弯（含胸驼背），而腰椎可能增加前弯（骨盆前倾）。这种代偿性调整可以导致脊柱其他部分的负担加重，引起背痛和其他肌肉骨骼问题。

1.颈部肌肉的不均衡负荷：

低头时，颈前的肌肉（如颈长肌）可能处于松弛状态，而颈后的肌肉（如斜方肌、颈深层伸肌）则需持续收缩以支撑头部的重量，防止头部过度前倾。这种长时间的单方面负荷导致颈后肌肉持续处于高度紧张状态。

2.肩部肌肉紧张：

低头姿势通常伴随着肩部的前倾和上提，这会使肩部的斜方肌、肩胛提肌等肌肉长时间处于紧张状态。这种紧张不仅限于肌肉，还可能涉及到相关的肌腱和韧带。

生理反应与症状

肌肉疲劳与疼痛：

当肌肉持续紧张并超过其耐受限度时，会产生疲劳物质如乳酸，导致疼痛和不适。长期肌肉紧张还可能导致慢性疼痛和功能障碍。

血流受限：

肌肉紧张还会影响到肌肉的血流，减少血液循环效率。血液是输送氧气和营养物质到肌肉的主要途径，血流不畅会加速肌肉疲劳和损伤的发生。

触发点形成：

持续的肌肉紧张可能导致肌肉纤维内部形成触发点，这些触发点在医学上被认为是局部压痛点，它们可以导致疼痛波及到身体其他部位。

此外，长期的低头姿势，使脊柱周围的韧带，因为持续被动拉伸而发生微小撕裂，增加炎症和疼痛的风险。

压迫周围神经

1. 椎间盘变形和神经压迫：

   
   

   随着颈椎前倾力的增加，椎间盘可能会向后突出。这种突出不仅压迫颈椎内的神经，也可能影响到颈椎下行的神经路径。例如，颈椎间盘突出常见症状包括手臂和肩部的疼痛，这是因为受压的神经影响到这些区域的感觉和运动功能。

   
   

2. 肌肉紧张和神经压迫：

   
   

   长时间维持低头姿势导致颈后肌肉过度紧张，影响肩颈周围的血液循环，还会引起周围肌肉内部的小范围的纤维损伤。肌肉紧张性挛缩和炎症可以进一步增加对神经的压迫，造成疼痛和功能受限。

综上原因，长期的低头姿势对脊柱的生物力学的相关影响，也强调保持正确姿势的重要性，同时提醒我们应该在工作和学习之余，定期进行颈部和背部的伸展和强化稳定肌群的练习以支持脊柱健康。通过高效的科学运动训练和适当的肌筋膜理疗松解，可以有效地减少因姿势不当导致的相关肌骨链疼痛问题。

参考文献：

1. Peleg, S., & Dar, G. (2019). "The effect of smartphone use on the cervical and lumbar spine: A biomechanical study." Journal of Biomechanics.

   在这项研究中，研究者分析了智能手机使用对颈椎和腰椎的生物力学影响，发现长时间低头使用智能手机显著增加了颈椎的压力。

2. Hansraj, K.K. (2014). "Assessment of stresses in the cervical spine caused by posture and position of the head." Surgical Technology International.

   Hansraj 博士在此研究中量化了不同头部位置对颈椎的应力影响，特别指出低头姿势对颈椎的负担极大。

3. Straker, L. et al. (2008). "Evidence-based guidelines for the wise use of computers by children: Physical development guidelines." Ergonomics.

   该文研究了儿童使用电脑对身体发展的影响，包括脊柱健康，为合理使用电脑提供了指导。

4. 《The Influence of Head Posture on Cervical Lordosis》

   Authors: Meakin JR, Fulford J, Seymour R, Welsman JR, Knapp KM.

   Published in: Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 2013.

5.《Changes in Natural Spinal Curvature and Posture Adjustments in Digital Device Users》

   Authors: Smith L, Leboeuf-Yde C, Gennius F.

  Published in: Journal of Back and Musculoskeletal Rehabilitation, 2017.

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