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人类脊柱由24块椎骨（颈椎7块、胸椎12块、腰椎5块）、骶骨1块（由5块组成）、尾骨1块（由4块组成），以及韧带、关节及椎间盘连接而成。脊柱是身体的支柱，位于背部正中，上端接颅骨，下端达尾骨尖。（如图2-2-1：脊柱前面；脊柱后面；脊柱侧面） ［59］
图2-2-1 脊柱前面；脊柱后面；脊柱侧面
众多的脊椎骨，由周围坚强的韧带相联结，能维持相当稳定，又因彼此之间有椎骨间关节相连，具有一定限度的活动，每个椎骨的活动范围虽然很少，但如全部一起活动，范围就增加很多。
脊柱的前面由椎体堆积而成，其前与胸腹内脏邻近，非但保护脏器本身，同时可保护至脏器的神经、血管，其间仅隔有一层较薄的疏松组织。
1.椎骨：椎骨由椎体、椎弓、上下关节突、棘突、横突构成。椎体是椭圆形短扁骨，一圈致密的骨皮质包围海绵状的髓质（松质骨），上下骨皮质中有较厚的软骨板衬垫，边缘由较厚的环形衬板构成。椎体前缘最薄弱，易于发生压缩性骨折，故压缩性骨折多发生于椎体前部。但是椎体前部的骨折一般不涉及椎管，也不明显影响承重，所以比较安全和稳定。一般，椎体中部和后部的骨折则多涉及椎管，导致脊髓损伤或脊柱不稳，临床上的危险性较大。椎弓断裂可导致椎体前移，形成椎体滑脱。横突和棘突作为脊柱肌肉的附着点，是脊柱动态稳定性的基础之一。
2.椎间盘：内部为髓核，外部为纤维环。髓核为半液态，由富含亲水性的葡萄糖胺酸聚糖的胶状凝胶所组成。除了下段腰椎间盘的髓核位置偏后外，髓核均位于椎间盘的正中。纤维环由多层致密的结缔组织彼此斜行交织而成，自边缘向心分布，致密的纤维环开始是垂直的，越接近中心越倾斜，到中心接触髓核时，几乎近水平走向，并围绕髓核呈椭圆形。椎间盘受压时，髓核承受75％的压力，其余25％的压力分布到纤维环。髓核还具有稳定脊柱运动的功能，在伸展运动时，上方椎体向后移位，缩减了椎间隙后缘，髓核受挤向前方偏移，前屈运动时正好相反，从而使椎体获得较强的自稳性。
因此，缓慢的后伸动作有利于部分患者的椎间盘暂时回纳，这是麦肯基疗法的基本机理之一。但是如果从前屈位快速进行后伸动作（弯腰位突然直腰），可导致前屈位时移向后方的髓核来不及回纳，就会承受过大的后伸挤压力，而导致纤维环破裂和椎间盘突出。椎间盘的总厚度约为脊柱全长的25％。白天站立和行走时的压力使髓核丧失少量水分，而在睡觉或休息时由于髓核所受压力减小，水分又得到重储存，故早晚身高有2厘米的差异。20岁以后髓核对水分的重储存能力减退。由于提重物和年龄增长产生的微损伤使纤维环纤维成分增加，而能复原的弹性成分相对减少，因此30~50岁的成年人的纤维环易遭受损伤，随后髓核脱出而压迫神经根。
3.椎小关节：椎小关节由相邻椎体的上、下关节突构成，与椎间盘的载荷分配随脊柱位置而异，一般承受不超过30％的脊柱载荷。脊柱过伸位时小关节突承载负荷显著增加。由于小关节的结构无法承受较大的负荷。如，小关节承受较大负荷可导致腰痛。肥胖者或者怀孕者腰椎前凸，导致腰部负荷向椎小关节转移，从而造成腰痛。老年人常见的肥大性脊椎炎、椎小关节突出是最常见的受累部分，脊柱后伸时可导致小关节承载显著增加，从而诱发疼痛。
4.脊柱韧带：有前纵韧带、后纵韧带、棘间韧带、棘上韧带和黄韧带。韧带主要用于维持脊柱的静态稳定性。大多数脊柱韧带由延伸度较小的胶原纤维构成，黄韧带含有较高比例的弹力纤维。韧带还作用于拉伸载荷在椎体间的传递，使脊柱在生理范围内以最小的阻力进行平稳运动。肌肉瘫痪时韧带负荷增加，可导致韧带损伤。脊柱韧带损伤后身体不得不使用肌肉来保持静态稳定，从而容易导致肌肉疲劳和损伤。中老年人的黄韧带容易发生肥厚改变，是造成椎管狭窄的重要原因之一。韧带损伤及其炎性物质释放是腰痛的常见原因。
1.从前面看：椎体自上而下渐加宽，第2骶椎最宽，与椎体的负重有关。自骶骨耳状面以下，重力传至下肢骨，体积渐缩小。
2.从后面看：椎骨棘突连贯成纵嵴，位于背部正中线。颈椎棘突短而分叉，近水平位。胸椎棘突细长，斜后下方。呈叠瓦状排列；腰椎棘突呈板状水平向后。
3.从侧面看：可见颈、胸、腰、骶四个生理性弯曲，颈和腰曲凸向前，胸和骶曲凸向后。
在正常情况下，脊柱有4个弯曲，从侧面看呈S形，即颈椎前凸、胸椎后凸、腰椎前凸和骶椎后凸。长期姿势不正和某些疾病（如胸椎结核、类湿性脊柱炎等）可使脊柱形成异常弯曲，如驼背。
1.脊柱的负重、减震、保护功能。人体直立时，重心在上部通过齿突，至骨盆则位于第2骶椎前左方约7厘米处，相当于髋关节额状轴平面的后方，膝、踝关节的前方。脊柱上端承托头颅，胸部与肋骨结成胸廓。上肢借助肱骨、锁骨和胸骨以及肌肉与脊柱相连，下肢借骨盆与脊柱相连。上下肢的各种活动，均通过脊柱调节，保持身体平衡。脊柱的四个生理弯曲，使脊柱如同一个弹簧，能增加缓冲震荡的能力，加强姿势的稳定性，椎间盘也可吸收震荡，在剧烈运动或跳跃时，可防止颅骨、大脑受损伤，脊柱与肋、胸骨和髋骨分别组成胸廓和骨盆，对保护胸腔和盆腔脏器起到重要作用。
2.脊柱的运动功能。脊柱除支持和保护功能外，有灵活的运动功能。虽然在相邻两椎骨间运动范围很小，但多数椎骨间的运动累计在一起，就可进行较大幅度的运动，其运动方式包括屈伸、侧屈、旋转和环转等项。脊柱各段的运动度不同，这与椎间盘的厚度、椎间关节的方向等制约因素有关。骶部完全不动，胸部运动很少，颈部和腰部则比较灵活。人在立正姿势时，通过身体所引的垂直重力线经过颈椎体的后方，在第7颈椎和第1胸椎处通过椎体，经胸椎之前下降，再于胸腰结合部越过椎体，经腰椎后方并穿过第4腰椎至骶骨岬再经骶骨前方、骶髂关节而传至下肢。脊柱的弯曲，特别是颈曲与腰曲，随重力的变化而改变其曲度。
脊柱背侧主要为肌肉，脊柱周围的肌肉可以发动和承受作用于躯干的外力作用。直接作用于腰背部脊柱的肌肉有背肌、腰肌。背肌分浅层和深层：浅层包括背阔肌、下后锯肌，深层包括骶棘肌、横突棘肌、横突间肌、棘突间肌；腰肌包括腰方肌和腰大肌。
正常人脊柱有一定的活动度，但各部位活动度不同，颈、腰段活动度较大，胸段活动度极小，骶段几乎无活动性。一般情况下颈段可前屈、后伸各35°~45°，左右侧弯各45°，旋转60°~80°。腰段在臀部固定的条件下可前屈75°~90°，后伸30°，左右侧弯各30°~35°，旋转30°~35°。检查时医师固定患者肩部，嘱被检者做前弓、后仰、侧弯、旋转等运动；检查胸椎活动度可先固定骨盆再旋转肩部，注意观察有无异常改变。
现代人长期伏案工作，低头、含胸、躬背的姿势，使脊柱容易逐渐侧弯或后凸，导致许多人的肩颈部肌肉过度的疲劳而损伤。腰椎间隙增大而形成吸水性膨胀，椎间隙水肿，造成颈、腰椎间盘突出，压迫神经。如，经常进行爬行健身，则会使椎间隙受到合理的挤压，控制多余水分，有效刺激脊柱的神经根，疏松颈部和腰部肌肉。
爬行运动是近几年逐渐被大众所接受并喜爱的一种健身运动，美国哈弗大学医学院专家指出，爬行运动将全身重量分散到四肢，有效地减轻了心脏和脊柱的压力，对预防心脑血管疾病和多种脊柱损伤效果显著。人类从爬行进化为直立行走，脊柱的生理功能与结构逐渐改变，尤其是腰椎，其功能由改变奔跑时的方向转变为负重和代偿身体前后倾斜时的应力，而结构的变化则更加明显，与其他爬行类哺乳动物相比，人类腰椎所占的比例比其他动物大得多，甚至与牛马的腰椎大小相近，这足可以说明人类的腰椎所承受的负荷相对重的多。巴西运动医学博士庄尔望在对各种爬行动物的详细观察后，发现爬行动物中患冠心病、痔疮、静脉曲张尤其是腰肌劳损等劳损性疾病的病例极少，而这些疾病却是人类的常见病。因此他得出爬行运动对人类的治病强体效果甚佳。
爬行运动把脊柱平放下来，整个身体的重量都置于四肢上。这样大大减轻了对脊柱的压力，脊柱从承担体重，代偿身体运动时重心的变化等作用转为协调上下肢运动，改变运动方向和增加大腿向前运动时的力矩。这样就解放了长时间因单纯性收缩而痉挛的腰部肌肉、肌腱和筋膜等组织，大大缓解了体重对脊柱及椎间盘的压力，转而用一种交替收缩、舒张的运动形式使肌肉得到节律性的放松与拉伸。当脊柱正处在身体生长发育的快速阶段，骨化没有完全形成，骨中无机物较少，有机物较多，骨的伸展性、弹性和变形性较大，可塑造性较强。而脊柱在发育时期易受外界影响而变形，经常进行爬行运动就能使整个身体的重量都置于四肢上，减轻脊柱负担，从而使脊柱得到更好的发育。
爬行运动能使背阔肌、斜方肌、肩胛提肌、菱形肌、髂肋肌、竖脊肌等得到拉伸，力量得到加强。为了控制身体的转动，腹外斜肌，腹直肌，腹横肌力量都会得到加强，而这些核心肌肉会帮助提高躯干稳定性。爬行运动能够很好地锻炼脊柱周围的这些肌群，使肌肉力量和弹性增加，减轻脊柱的压力，减少脊柱变形的可能性。爬行运动还可以牵拉脊柱周围的小关节，拉开椎间隙，减少椎间压力，增加整个脊柱的伸展性，避免了腰椎和腰背部肌肉过度疲劳，能起到放松肌肉，锻炼脊柱的作用，有助于减少脊柱疾病的发生。
重要的是，爬行健身方法符合“本体感受神经肌肉性促进法（PNF）”的要求。在爬行时，一侧目标肌肉先是被主动拉伸，停滞一段时间后又主动做向心收缩，然后又在拮抗肌的主动收缩下被伸展拉伸。这样一种锻炼方法是通过主动刺激人体本体感受器，来激活和募集最大数量的肌纤维参与运动，促进无力甚至瘫痪的肌纤维收缩，同时通过调整感觉神经的兴奋性以改变肌肉张力，缓解肌肉痉挛。这种方法与单纯的拉伸训练有本质上的不同，PNF的生理学机制是利用反牵张反射而达到是肌肉放松的目的。在国外，类似的方法已被广泛运用于康复训练和私人教练健身课程中。
研究表明，爬行类动物脊柱的退行性改变远比人类好得多，而人类则为脊柱的退变付出了极大的代价。人体骨骼的发育一般在18~20岁时就已停止，继而人类就将面临身体机能退行性改变的漫长岁月。脊柱的退变从中年开始愈加明显，肌肉、肌腱、韧带蜕变导致骨质增生，而骨质增生又进一步导致软组织功能的弱化，导致颈、肩、背、腰、臀部筋膜炎，脊柱增生性关节炎，慢性腰肌劳损，颈椎病，腰椎间盘突出症等一系列疾患。
爬行运动通过对凸侧的骶棘肌、髂肋肌、回旋肌、多裂肌等的作用，调整两侧的肌力平衡，牵引凹侧的挛缩的肌肉、韧带和其它组织，以达到矫正的目的。有选择地加强被拉长的肌肉力量。爬行运动起到锻炼脊柱，预防脊柱侧弯和后凸的作用。爬行运动对不同发展阶段和不同类型的脊柱侧弯有不同的效果，特别对少儿或青春前期轻度侧凸、可屈性好且尚无明显结构性改变者，爬行运动可达到一定的治疗效果。经常进行爬行运动，可以起到锻炼脊柱，预防脊柱侧弯和后凸的作用。
爬行运动特别是转弯把脊柱全方位地扭曲、拉长，脊柱完全得到锻炼。爬行运动是手脚同时运动，增加了手和脚的配合，提高了身体的协调性，提高了关节的灵活性、伸展性和平衡能力。总之爬行运动对脊柱的生长发育起着举足轻重的影响，而少年、儿童的锻炼时间主要集中在体育课和课外活动中。古代的健身操“五禽戏”就是模仿鸟兽动作来放松和锻炼脊柱为主的。隋代太医巢元方的《诸病源候论》，对模仿动物的姿势和动作以治疗各种疾病，已有较为详细的记载。
腰椎是脊柱的主要承重部位，在平时的运动中，脊柱的力线需要实时调整，如果胸椎向后凸整个脊柱将应前移的力线而增加腰椎前凸的曲度，以避免身体的向前倾倒。同理，身体重心后移，腰椎曲度将被拉直。因此，腰椎曲度的改变就是脊椎整体运动的代偿。其代偿性的相应变化使得脊柱达到整体的稳定。但也正是因为这种代偿的持续维持，使得肌肉经过长时间的紧张伸展状态后，肌膜的表面结构功能发生改变，T管活动与肌质网Ca2＋（正二价钙离子）释放的偶联发生变化，肌质网Ca2＋释放与Ca2＋重摄取及横桥的周期速率也相应改变，致使肌丝长期处于紧张状态，从而导致肌肉的疲劳，进而造成了腰肌的劳损。
1.爬行运动对腰部锻炼的生理学机理。现代康复医学认为，腰肌劳损康复治疗的首要任务是解除腰部肌肉痉挛，促进腰肌纤维新陈代谢，恢复局部供血，清除蓄积的代谢产物以解除疼痛。接下来要分析腰肌劳损形成原因，制定针对性的锻炼以恢复腰部肌肉、韧带、关节等的正常结构与功能。第三步要针对患者的生活、工作实际情况制定相应的预防性运动处方，以增强腰部力量及抵抗力，防止腰肌劳损的复发等。而爬行运动练习法，刚好满足康复学对腰肌劳损康复治疗的要求。
2.解除肌肉痉挛，恢复血液循环。当恢复到四肢行走，即爬行状态时，人体重量均匀分布到四肢，而不是仅仅依靠腰骶和下肢承担。另外，一些渗透性物质，可通过脊神经根轴，进入神经根，故保持神经根轴组织的完整，是抑制或减轻疼痛的重要举措。有研究阐明，脊神经根的血液供应情况相对较差，保证局部通畅的血液循环对其至关重要。而对鼠及人的试验研究表明，神经系统中的内啡肽含量与疼痛的抑制有很大的关系，更重要的是慢性下腰痛患者神经中枢中内啡肽含量大多较低。所以激活产生内啡肽能的内啡肽神经元，增加神经系中内啡肽含量，对降低腰痛敏感性有较大帮助。解剖学研究表明，直腿爬行腰椎完全屈曲时，由T1棘突到S1棘突的距离较直立时增加了6厘米，同时爬行运动这种另腰部肌肉交替舒缩的运动像心脏一样，使腰部血液不断循环往复，极大地改善了脊椎中神经根的供血供氧情况；而对腰椎的减压、拉伸作用又有利于激活神经中枢对内啡肽的生产，从而从根源上缓解局部肌肉挛缩与疼痛。
3.爬行运动锻炼腰部肌肉，改善局部新陈代谢，恢复肌肉正常生理功能。针对性锻炼腰部肌肉，改善新陈代谢正确分析腰肌劳损病症的成因后，可运用爬行运动针对性的锻炼腰部肌肉，改善局部新陈代谢，恢复肌肉正常生理功能。例如，因行走、坐、站姿势不正确，或长期一侧腰部用力引起腰椎向一侧弯曲，引发的腰肌劳损，可通过“爬圈”的方法锻炼矫正，即腰椎向左突出则向左侧沿逆时针爬行，右侧突出就向右侧沿顺时针爬行。这样肌肉力量大的一侧运动幅度小，肌肉力量小的一侧运动幅度大，得到的锻炼也大，长时间坚持后，脊椎两侧的肌肉力量将趋于平衡，再加上“爬圈”时对脊椎的牵拉，将使脊椎恢复到正常的直立状态。
4.增强腰部抵抗力。中医认为，“腰为肾之府，膝为肾之路”“动即为阳”，通过主动运动腰部和膝关节，可以达到温肾壮阳的效果，以增强肾脏功能，提升腰部阳气。《黄帝内经·素问》上讲，“邪之所凑，其气必虚”，腰部气血旺盛充盈，则外邪难以入侵。“肾主骨生髓”，肾阳充足则筋骨强健，也就预防了腰肌劳损的产生。爬行运动使身体的重量分布在四肢，减轻了脊柱的压力，增加了四肢的力量，加大了对骨骼的压力，使得骨骼变得更坚硬，减少骨质疏松。