特发性青少年脊柱侧弯的发病原因及发病机制

特发性青少年脊柱侧弯的发病原因及发病机制

丁禹承1     ,孙泉2  

1.苏州卫生职业技术学院21级临床医学专业 （江苏 苏州  215000）

2.苏州卫生职业技术学院（江苏 苏州  215000）

摘要：特发性青少年脊柱侧弯（AIS）是青少年健康的常见影响因素，本文综述了AIS的概念，分析导致青少年脊柱侧弯相关的发病原因及发病机制，进一步指导做好脊柱侧弯的筛查和咨询指导工作，促进青少年健康。

关键词：特发性青少年脊柱侧弯；发病原因；发病机制

近年来医疗机构逐步重视慢性疾病预防工作，青少年脊柱侧弯筛查工作被逐步推广，青少年脊柱侧弯的发病情况及危害也引起家长和社会的关注，多数青少年脊柱侧弯发病原因不明确，为特发性脊柱侧弯。

1. 特发性青少年脊柱侧弯的概念

脊柱侧弯也叫脊柱侧凸，是指脊柱的一个节段或数个节段偏离了正常脊柱形态，可以表现为冠状面及矢状面脊柱的异常弯曲或横断面椎体的异常旋转，无明确的原因，称为特发性青少年脊柱侧弯（adolescent idiopathic scoliosis,AIS），临床诊断AIS主要依据站立位脊柱X光平片Cobb角，Cobb角大于10度即可诊断脊柱侧弯[1]。部分青少年脊柱侧弯可能逐步加重，导致患者的体力下降，出现心肺功能异常，甚至严重影响患者的健康，女性患者可影响正常生育过程。

2. AIS发病原因 

据相关研究报道，AIS的发病率约为2%—3%[2]。AIS和肥胖、近视被称为影响儿童及青少年健康的三大慢性因素。AIS发病原因可能有多种[3]，相关的发病原因可能与以下因素有关。

2.1 日常姿态不良 后天姿势不良可能造成了大部分青少年轻度特发性脊柱侧弯。青少年正处于身体快速生长发育的关键阶段，青少年具有以下生理特点：骨密质较少，软组织较多，有机物较多，无机物较少，肌肉韧带的稳定性较差，肌肉骨骼受力易产生形变，因此在青少年时期，日常姿势对脊柱生长发育有极为重要的影响，如果长时间保持不正确的坐姿学习，眼睛距离书本太近，躺着看书、玩手机等不健康行为都极有可能诱发AIS。

2.2 体育锻炼不合理  我国部分青少年往往缺乏体育锻炼，在目前中国教育环境的影响下，许多学校的工作重点聚焦在升学率这一目标上，学生的学业压力逐渐加重，学业与体育锻炼处于一种不平衡的矛盾关系中。根据学生体质监测数据显示，近年来，青少年的速度、耐力、爆发力、力量和身体的柔韧性等各项身体素质指标都显示持续下降的趋势，耐力、柔韧性下降幅度较显著。据《运动与健康科学杂志》一项关于2016年中国儿童和青少年体育锻炼情况的调查研究，只有大概30%的中学生能达到每天中高强度运动1小时的标准。据研究，与健康对照组相比，青少年特发性脊柱侧弯患者的体力活动较少[4]，不恰当的锻炼与活动也会在一定程度上增加青少年特发性脊柱侧弯的可能性，据调查结果显示，如果学生在过去7天有重体力活动则会有较高的脊柱侧弯风险[4]。

2.3 学习桌椅不合理[5]青少年时期是生长发育极为迅速的时期，显著表现在青少年身高的迅速增长，青少年的大部分学习时间都是在学校，根据目前情况来看，学校教室内的桌椅高度是相对固定的，部分学校高年级与低年龄学生可能还用着相同高度的桌椅，多数学校不能根据学生的身高进行灵活调节，也无法根据年级的不同进行整批更换，这样的现状导致学生脊柱后侧肌群发力，肩胛提肌、斜方肌发力，使肌张力增高，肌肉僵直，如果长期这样，就会出现疼痛等现象，会导致脊柱两侧肌肉的发展失衡，从而造成脊柱侧弯。

2.4 不合理的负重  青少年经常参与不合理的体力劳动或书包重量过大，导致脊柱受力不平衡，长时间的不合理负重导致脊柱形态异常和脊柱旁肌肉劳损，诱发脊柱侧弯[6]。

2.5 休息和营养不合理  青少年的生长发育过程中合理的休息，充足的睡眠和全面的营养是健康生长发育的关键，如果青少年的睡眠和休息得不到保障，使机体处于紧张或疲劳的状态，神经系统和机体的新陈代谢无法恢复，维生素及营养物质如果等不到有效补充，骨营养和肌肉营养不均衡都可能导致脊柱侧弯。

2.6 家庭关注不到位  家长对脊柱侧弯相关知识的缺乏是导致明显脊柱侧弯的重要原因，在临床症状早期，家长不明白脊柱侧弯的危害，对孩子的关注程度不足，不定期复查，不积极采用干预措施，存在侥幸心理，认为随着年龄的增加会自然恢复，延误了病情，错过了最佳的干预时间，从而加重了脊柱侧弯的程度。

3  AIS发病的相关机制

尽管AIS的发生原因和上述影响相关，但是其发病的明确因果关系和具体的发病机制并不太明确[7]，相关发病机制在不断地探索中，其发病机制和病情发展可能与患者脊柱生物力学异常、神经系统异常、前庭系统异常等影响相关。

3.1 生物力学异常与AIS正常人体站立时，脊柱从矢状面上看存在3个生理性弯曲，从冠状面上看是笔直垂直于地面，脊柱周围的肌肉和结缔组织对脊柱形成了平衡的力量，维持脊柱正常形态，肌力异常导致的平衡脊柱的生物力学异常和脊柱侧弯有直接的联系。据研究

[8]，如果脊柱周围的肌肉力量不均，肌肉纤维发生变性，结缔组织的结构异常导致筋膜、肌腱力量异常，将导致AIS，如以结缔组织病变为主要特点的马方综合征可出现脊柱旁肌肉力量减弱及失衡，该类疾病较易发现脊柱侧弯。

3.2 神经系统异常与AIS  随着高分辨的CT及高精度的MR在临床的使用，部分轻度的或不典型的神经系统异常被发现，神经系统结构和功能的异常可能是导致AIS的机制。神经系统异常可能表现为眼部不稳定，眼前庭功能异常，姿势控制和步态控制平衡能力异常，可导致体感诱发电位出现异常，使机体的平衡感觉异常，脊柱的正常形态维持出现异常。

3.3 前庭系统异常与AIS  除了本体感觉系统控制肌肉与骨骼以维持脊柱的正常姿态外，前庭系统的功能异常可能也是导致脊柱形态异常的重要机制，人体的前庭系统感受器位于内耳中，人体的运动、速度感受和控制、空间定位、平衡主要依靠前庭感受器，前庭感受器主要由半规管和椭圆囊和球囊构成，三个半规管可以感受三种不同方向的运动变化，椭圆囊和球囊感受线性运动及速度变化。当人体运动和速度变化时内耳里的感受器将感受信息通过前庭－网状－脊髓途径将信号传达到脊髓的各级运动神经元，不断地调整相关肌肉及骨骼的姿态，如果前庭感受系统发现异常，通过脊髓下传的信号将失衡，控制脊柱的相关肌肉出现不均衡，从而导致脊柱的形态异常，出现AIS。有研究报道[9]，通过CT或MRI可以检查内耳前庭的结构，部分前庭结构异常的患者存在不同程度的脊柱侧弯。有研究认为脊柱侧弯的患者的主观视角垂直存在异常，该研究采用自然铅垂线和身体的中轴线夹角来评价主观视角垂直，研究发现[10]，AIS的患者的夹角比正常人的夹角大，可见AIS患者对垂直方向的感知可能存在异常。控制前庭系统的脑部结构异常也是前庭系统异常的原因，小脑、脑干、丘脑、大脑皮质的岛叶和顶叶等部位的异常可能会导致AIS的发生。

3.4 生化指标异常与AIS  据多项研究发现[11]，生化指标异常与AIS发病机制相关，骨代谢异常导致的骨质疏松可能加重AIS的发生与发展，生长激素分泌的紊乱，褪黑素分泌不足，瘦素活性水平异常，瘦素生物利用度发生改变，雌激素受体基因的多态性导致雌激素受体功能异常等生化指标异常可能都是导致AIS的发病机制。

3.5 生长发育不对称与AIS  青少年生长发育不对称可能也是导致AIS的机制，可表现为脊柱前柱发育快于后柱，出现脊柱生长不对称，肋骨供血不对称导致肋骨生长发育不对称也可能导致AIS，脊柱的椎板、关节突和椎体及椎旁的肌肉发育异常都可能是导致AIS的病机[12]。

3.6 基因表达异常与AIS  AIS发病机制复杂，相关基因的表达是否是导致AIS的机理一直是研究的热点，据研究对日本1376名女性AIS患者和11297名非AIS患者进行对比研究，发现染色体10p24.31位点与AIS的发病易感性相关[13]，相关的研究也显示青少年的生长发育过程中部分基因表达异常及基因多态性的异常与AIS的发病机理相关。

综上所述：AIS的发病原因不明确可能和日常姿态不良，桌椅不合理相关，也与不合理的负重，不合理休息和营养及体育锻炼相关，家长的重视程度不够也可能加重脊柱侧弯。形成脊柱侧弯的病理机制众多，脊柱生物力学异常是导致脊柱侧弯的直接发病机制，神经系统异常及前庭系统异常是导致脊柱侧弯重要发病机制，青少年生长发育不对称、机体生化指标及基因表达异常可能也是发病机制。

参考文献

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