腰段脊柱的稳定性由内源性和外源性因素提供,椎间盘和韧带提供内源性稳定,而肌肉则给予外源性的支持。椎间盘在承受载荷时,通常是压缩、弯曲和扭转的组合。腰椎的屈、伸和侧屈主要对椎间盘产生拉应力和压应力,而旋转产生剪应力。由于椎间盘的髓核是一种液态团块,能起液压静力作用,使椎间盘既有弹性也能稳定;而纤维环由软骨组成,纤维软骨内有相互交叉的胶原纤维素,这样可使纤维环承受高度的弯曲和扭转载荷,从而为脊柱提供了内源性稳定。
韧带多数由胶原纤维组成,承担着脊柱的大部分张力载荷除黄韧带外,脊柱韧带的延伸率极低,故可与椎间盘一起,提供脊柱的内源性稳定。韧带的粘弹性使其能控制脊柱活动于生理限度之内,既允许充分的活动又能保持一定姿势。剥去肌肉的脊柱为一不稳定结构。肌肉力是保持姿势、**的必要条件。神经和肌肉的协同作用产生腰椎的活动。主动肌引发和进行活动;而拮抗肌通常是控制和调节活动。因此使脊柱获得外源性稳定。
腰部肌肉在稳定脊柱中也起很重要的作用,脊柱之所以能承担较大的载荷,除脊柱本身结构外,还需要肌肉的张力获得平衡。当弯腰提重物时,腰骶部将产生很大的应力,以脊柱基底为支点,重物为一端,躯干、头和上肢为另一端,形成杠杆系统骶棘肌和臀大肌的收缩利用短力臂来举起重量。例如举起90.7公斤重量,腰骶部反应力为9394公斤。一般而论,椎间盘和椎体不能承受这种应力,而是由腹肌和背肌承担很大一部分应力。