Hueter-Volkmann 定律用于描述脊柱侧弯的机制。典型的胸椎有一个生理曲线，它会在背侧放置的脊柱上产生牵引力，同时在腹侧放置的脊柱上产生压缩力。

脊椎在轴向平面中的旋转导致受累椎骨的腹侧和背侧定位部分之间的轴向载荷差异，这被认为是导致脊柱弯曲不当的过程中的第一步。这种差异表现是导致脊柱侧弯的脊柱曲线方向的变化。位于腹侧的脊柱现在变成凹侧，位于背侧的脊柱则变成凸侧。

因此，当在弯曲的预定凹侧对椎骨生长板施加压力时，生长会减慢。而当在曲率的预定义凸侧的生长板上受到牵引时，生长会加速。

用外行人的话来说，Hueter Volkmann 定律指出，弯曲脊柱会增加凸侧的生长，导致身体姿势畸形，称为脊柱侧弯。该定律是由两位德国骨科医生Carl Hueter和Richard von Volkmann提出。因此，请继续阅读本文以了解 Hueter Volkmann 定律及其理论的各种原理。

未成年肌肉骨骼系统的生长

未成年的肌肉骨骼系统就像一个张拉整体结构。张拉整体性是骨骼结构通过具有连续的受拉构件和不连续的受压构件来产生刚性形式的能力。骨骼和软骨延长了孩子的肌肉、韧带和筋膜，从而导致重塑和生长。肌肉不仅要伸长，还要加强，以承受不断增长的体重和杠杆臂。当骨骼和肌肉生长的这种平衡受到干扰时，就会引发青少年原发性脊柱侧弯 (AIS)，这也称为脊柱侧弯的第一阶段。

青春期的特点是生理和心理方面的成长会有所突增。然而，由于张拉整体性降低会导致肌肉成熟延迟，从而形成姿势畸形。

Hueter-Volkmann 定律帮助我们理解张拉整体系统的扰动过程。受影响的轴向压缩导致板的生长，从而导致脊柱侧弯并降低椎骨密度。在这种情况下，韧带重塑过程会因为纵韧带上的张力增加和纤维环纤维化而受到限制。最后，增加的纤维环压力和锁定韧带重塑会让位于人体脊柱的生长过程有所差异。

人体脊柱的差异生长

差异性生长是经过一段缓慢而渐进的过程才出现脊柱永久变形。这种定律现象是由于相互连接的两个组织的伸长不匹配而发生的。医学专家进行的不同实验表明，虽然差异生长开始缓慢，但它呈指数级增长。 Crijins 及其同事进行的一项实验，与其 说是欧拉抗压弯曲对导致脊柱侧弯的差异生长的影响，他们强调了不匹配的连接组织和板生长的影响。

在其末端压缩的直弹性杆会经历称为欧拉抗压弯曲的瞬时机械不稳定性。相比之下，AIS 是一个逐渐的脊柱变形过程，可能需要数月甚至数年才能显现出来。其次，健康的脊椎生物脊柱包含一系列椎骨。这些由椎间盘而不是弹性杆铰接。每个脊柱节段的移动范围包括一个几度的中位区，它可以弯曲而不会遇到明显的阻力。

骨骼生长与荷尔蒙

胰岛素和雌二醇等生长荷尔蒙调节人体骨骼生长。但是，增长也可以是一种机械力。 Hueter-Volkmann 定律围绕着骨骼生长的缓和作为一种机械现象展开。作用在生长板上的增加的压力会减缓骨形成；另一方面，较少的压缩或张力会加快速度。这种现象在 AIS 的情况下很明显。因此，认为 AIS 晚期椎骨的楔形变形是由 Hueter-Volkmann 定律引起的。

青少年特发性脊柱侧凸患者通常身材高大，骨密度低，体重指数低。骨密度在骨骼生长中起着至关重要的作用；因此，它也与 Hueter Volkmann 定律有关。遗传、内分泌、荷尔蒙和饮食因素都与骨密度有关，但从机械角度来看， AIS 患者的骨密度观察低于年龄匹配的对照组，这表明他们面临的机械负荷较小。

由荷尔蒙水平或其他机制改变引起的肌肉质量和力量减少可能是造成这种情况的原因。值得注意的是，骨骼生长的增加会影响手臂和脊柱。臂长、尺骨长度和半径长度。

因此，脊柱侧弯患者的肌肉质量通常较低或延迟。换句话说，骨骼生长和肌肉韧带成熟之间存在不平衡。根据 Hueter-Volkmann 定律，肌肉力量减弱会导致骨骼负荷减少，进而加速骨骼和软骨的形成。

生长板活动的机械调节

遗传、血管、荷尔蒙和生物力学变量都在复杂的生长调节中发挥作用。生长板中不同程度的软骨细胞肥大占生长速率变异的大部分（40-50％），基质合成和软骨细胞增殖率占其余变异的大部分。因此，增殖区的软骨细胞形成速率和肥大层的软骨细胞扩张和基质合成速率似乎是影响生长速度的两个主要因素。

AIS 的情况会导致生长最终停止，其中应变会产生生长板钉所包含的应力。已牢固钉合的生长板会经历相当大且最终无法弥补的干扰。因此，似乎机械负荷对生长的影响与施加的应力水平相关。

预防脊柱差异生长的技巧

根据差异生长假设和 Hueter Volkmann 定律，AIS 是由于椎间盘内压力过大而引起和延展的。很遗憾这只能在临床研究中探索，因为 AIS 只影响人类，没有合适的动物试验模型。在严重膨胀的椎间盘中释放渗透压将是最直接的干预措施。

青少年还可以通过其他方式缓解椎间盘内压力。有理论认为，肌肉力量不足可能是促进脊柱发育的催化剂。因此，训练您的核心稳定性可能是一种有益的 AIS 治疗策略。提高核心稳定性也会使脊柱更具张力并降低脊柱侧弯异常的机会。在有关于核心稳定性的研究中已经证明它们非常有效，至少在年轻的女性脊柱侧弯患者中有着一定的效果。

另一种方法是拉伸僵硬的韧带以降低椎间盘内压力。目前的保守治疗方案都是针对脊柱的灵活性和运动范围，但没有一个针对椎间盘的健康问题。然而，锻炼可能有助于放松韧带和椎间盘的动态负荷。

Hueter Volkmann 定律的限制性

差异生长是脊柱侧弯早期发病和进展的物理机制。 Hueter-Volkmann 定律将椎间盘内压力与脊柱纵向韧带的有限扩张一起确定为该过程的主要决定因素，而肌肉活动减少可能有助于椎间盘生长。
肌肉无力的根本原因可能与荷尔蒙水平、体育锻炼或月经初潮有关，但这些原理并未有详细的解释。

此外，差异生长忽略了 AIS 的外来影响，如椎骨楔形和肌肉不对称。此外，证明显示脊柱侧弯是可以以各种曲线模式表现出来。

具有膨胀椎间盘的脊柱可能会变硬并具有弯曲弹性杆的特征。这个引人注目的替代方案为理解不同的曲线模式提供了差异增长概念。

结论

多组科学家和生理学家已经研究了用于骨骼生长调节的 Heuter-Volkmann 定律。然而，争论仍然没有定论。因为此定律提出的是一种相关性，而不是脊柱侧弯的物理机制。差异生长、骨骼生长、荷尔蒙、骨密度、体重指数、营养和椎间盘高度是影响脊柱姿势的其他因素。因此，总而言之，我们可以说 Heuter-Volksmann 定律是一种有效的机械生物学观点，它为导致脊柱侧凸的生长板的发育提供了线索。

Hueter 和 Volkmann 的骨科定律认为，较高的机械压力会减缓骨骼生长，而较低的负荷会加速骨骼生长。从表面上看，这条规则似乎是脊柱侧弯发展的直接理由。但是，正如限制中所述，该定律无助于解释脊柱侧弯的不同曲线模式。因此将 Hueter 和 Volkmann 定律与最近的研究和实验并列时，可以更全面地了解生长板。