脊柱可看成是相互類似的運(yùn)動節(jié)段組成，即脊柱功能性單位（functional spinal unit，F(xiàn)SU），含有兩個(gè)相鄰椎體及其椎間盤、韌帶、關(guān)節(jié)突及關(guān)節(jié)囊復(fù)合體。

椎體主要承受壓縮載荷，由上向下持重量逐漸增大，椎體的截面積也逐漸變大。椎體的強(qiáng)度和剛度與骨密度密切相關(guān)，隨著增齡，椎體骨量減少，骨密度下降，椎體強(qiáng)度下降。椎間盤能制約椎體間的過多活動并承受、分散應(yīng)力。椎間盤承受的載荷較椎體復(fù)雜。脊柱前屈、后伸和側(cè)凸將產(chǎn)生拉應(yīng)力和壓應(yīng)力，旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生剪切應(yīng)力；由于脊柱活動往往是多方向的耦合，因此椎間盤往往承受多種類型的聯(lián)合應(yīng)力。在外加載荷下，椎間盤膨隆，髓核承受壓應(yīng)力是外加載荷的1.5倍，而纖維環(huán)的壓應(yīng)力為外加載荷的0.5倍，后部纖維環(huán)主要承受拉伸應(yīng)力，為外加載荷的4～5倍。關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)在每個(gè)部位的方向性不同。

脊柱的受力與體重、肌肉活動和外加載荷有關(guān)。脊柱可看成一個(gè)改良彈性桿，脊柱的諸結(jié)構(gòu)和生理彎曲，使脊柱能承受比筆直更大的載荷量。軀干肌肉、肋骨和腹腔壓力對穩(wěn)定脊柱也起了重要作用。人體站立時(shí)軀干的重力線通過第4腰椎椎體中心的腹側(cè)，因此重力使脊柱節(jié)段產(chǎn)生前屈彎矩，需要韌帶和背部肌肉來抗衡。如脊柱重力線改變，肌肉必須重新調(diào)整來適應(yīng)這種狀態(tài)。骨盆對脊柱的靜止?fàn)顟B(tài)也有密切關(guān)系。松弛站立時(shí)，骶骨角約30°，骨盆向后傾斜，骶骨角變小，腰椎變直；骨盆向前傾斜，骶骨角變大，腰椎前凸增加。不同體位能使腰椎承受不同的載荷，仰臥位時(shí)脊柱承受載荷最??；軀干前屈時(shí)，前屈力矩增加而承受載荷增加；坐位時(shí)脊柱承受的載荷比站立要大；無靠背的坐位比有靠背的脊柱承受載荷增加，因后者的靠背能支持部分體重，前者骨盆后傾，腰前凸變平，重力線前移，彎曲力矩增加引起。