人体生物力学是应用力学原理和方法对人体中的力学问题进行定量研究,主要可以概括为3个方面:人体生物结构与功能的关系、调节与控制机制以及应力—生长关系。据此分析青少年特发性脊柱侧弯的发生与人脊柱整体或局部的重心偏移有关,这可以通过以下几方面进行验证:
(1)胸椎是整个脊柱中最长的一段,又被颈椎和腰椎挤压在当中,而大多数青少年特发性脊柱侧弯发生在胸椎中段,特别是第7胸椎和第8胸椎,因此任何原因导致的头颈歪斜或骨盆不正,都会像拧毛巾一样让胸椎发生侧弯。临床工作中发现有许多青少年特发性脊柱侧弯患儿足弓发育不好、长短腿、骨盆倾斜,这些都是导致人体整体重心偏移的因素。
(2)青少年特发性脊柱侧弯患者中瘦高型身材居多,人体重心偏高,容易发生侧弯。
(3)胸椎中段是心脏和升主动脉等大血管位置所在,心脏在胸椎的左侧,而大部分胸椎侧弯凸向右侧,依此推测心脏的体积和重量过大、主动脉/肺动脉压力过高也许是青少年特发性脊柱侧弯不能忽视的另外一个因素。虽然这方面的专门研究很少,尚无数据支持,但患有马方综合征、法洛氏四联症等先天性心脏病的孩子出现高比例的胸椎侧弯,也许是一个临床佐证,同时也是局部左右位重心偏移的一个因素。
(4)另有研究发现,青少年特发性脊柱侧弯患者胸椎椎体前后缘骨化的速度不均衡,前缘过快,后缘相对迟缓,导致胸椎前后生理曲度变小(平背),进而引起椎体旋转并最终出现脊柱侧弯。
总之,由于脊柱侧弯是人类这个物种特有的一种现象,因此与人的直立行走(重心过高)导致重心偏移这个生物力学因素有很重要的关联性。