"Влияние внешних сил на положение позвоночника в движении
37481_2.jpg
Функциональная анатомия позвоночника
Функциональная анатомия позвоночника дает возможность представить, почему так важно занимать правильное положение в пространстве во время работы и отдыха и почему в некоторых случаях позвоночнику грозит серьезная перегрузка.
1. Основное понятие в функциональной анатомии позвоночника - позвоночно-двигательный сегмент (ПДС). В результате выраженных дегенеративно-дистрофических изменений смежные позвонки консолидируются и движение как минимум в одном из ПДС становится невозможным.
Объем движений в ПДС определяется высотой межпозвонкового диска и эластичностью связок. Диску в этих взаимодействиях отведена главная роль - измененный диск вызывает полное выключение из движения ПДС даже при неизмененном связочном аппарате.
2. Особенности расположения межпозвонковых суставов в пространстве обеспечивают нюансы движения в ПДС разных отделов позвоночника.
В шейном отделе позвоночника они расположены наискосок, и это позволяет совершать повороты, сгибание и разгибание шеи с достаточно большой амплитудой. Кроме того, межпозвонковый диск в этом отделе довольно большой высоты по отношению к высоте тела позвонка.
В грудном же отделе позвонки соединены с ребрами, поэтому основное движение происходит вокруг горизонтальной оси, то есть сгибание и разгибание, а повороты практически невозможны.
В поясничном отделе основное движение тоже совершается вокруг горизонтальной оси, но амплитуда поворотов и наклонов больше, чем в грудном отделе.
3. Работа в положении сидя или при небольшом сгибания туловища, нагружает передние отделы межпозвоночного диска в большей степени, чем задние. Поэтому дегенеративно-дистрофические процессы раньше всего развиваются в передней части диска и образование грыжи межпозвонкового диска кпереди - то есть в сторону позвоночного канала - наиболее вероятно. При динамической работе все отделы диска нагружаются более или менее равномерно и вероятность локального дистрофического поражения диска меньше.
4. Устойчивость позвоночника во многом обеспечена особым расположением мышц вокруг позвоночника, что позволило Н.А.Бернштейну (1926) сравнить их с вантами, удерживающими мачту. Кроме того, мышечный корсет надежно защищает костно-хрящевые и связочные структуры от внешних воздействий. От качества мышечного корсета и симметричного его развития во многом зависит здоровье позвоночника!
5. Опасные биомеханические ситуации.
Если в руках, горизонтально вытянутых вперед, удерживать груз, то сила сжатия межпозвонкового диска на поясничном уровне возрастает в 5-6 раз по сравнению с нагрузкой в положении стоя.
Во столько же раз увеличивается нагрузка на диск, если туловище согнуто под углом 90 градусов при опущенных вниз руках. Если в руках находится груз, то сила воздействия на диск примерно в 10-12 раз больше веса груза!
Наиболее опасен момент отрыва груза от пола! При рывке происходит значительная перегрузка связочного аппарата и дисков, а подобное судороге мешечное сокращение может вызвать даже компрессивный перелом позвонка!
Для того, чтобы избегать в дальнейшем опасных в биомеханическом смысле ситуаций для позвоночника, обратите внимание на помещенную ниже иллюстрацию (иллюстрация демонстрирует правильные и неправильные положения тела в различных бытовых и рабочих ситуациях)
Правильные (черное) и неправильные (заштрихованное) положения туловища при подъеме и переноске тяжестей.
644_0_200______.jpg
nog6.jpg
Ортоградное положение тела
Вариант 1 - руки вытянуты вдоль туловища. Люмбосакральный диск испытывает сжатие, обусловленное действием массы (30 кг) расположенной над ним части тела.
Вариант 2 - руки горизонтально вытянуты вперед. Позвоночник проявляет функцию рычага первого рода. Сила сжатия диска складывается из веса верхней половины тела и уравновешивающей силы мышцы-разгибателя стопы, что соответствует 66 кг.
Вариант 3 - горизонтально вытянутыми вперед руками удерживается груз 10 кг. Сила сжатия диска складывается из веса верхней половины тела, веса груза и уравновешивающей силы мышцы-разгибателя спины, что составляет 206 кг.
Позиция 2
Б. Туловище в положении сгибания
Вариант 1 - туловище отклонено от фронтальной плоскости на 10, руки вытянуты вдоль тела. Сила сжатия диска складывается из веса половины тела и уравновешивающей силы мышцы-разгибателя спины, что составляет 60,6 кг.
Вариант 2 - туловище согнуто под углом 90, руки опущены, т.е. находятся перпендикулярно к туловищу. Отношение между плечами рычага 1:7, поэтому сила, действующая на уровне люмбосакрального диска будет равна 210 кг.
Вариант 3 - туловище согнуто под углом 90, опущенными руками удерживается груз 30 кг. Сумма моментов сил груза и силы центра тяжести верхней половины тела должна быть равна моменту силы противодействия, что составляет нагрузку 480 кг. Правда, в вариантах 2 и 3 отсутствует активная мышечная разгибательная активность и противодействующая сила приходится за счет напряжения связочного аппарата пояснично-крестцового отдела позвоночника. Происходит это потому, что при сгибании туловища больше 30 от вертикали активная разгибательная активность позвоночной мускулатуры выключается - так называемый "феномен сгибательного облегчения".
Вариант 4 - момент подъема груза с пола из положения максимального сгибания туловища. В момент отрыва груза от пола проявляет свое действие рывковая или мгновенная сила, необходимая для преодоления инерции массы. При рывковом движении мышечная сила может значительно превосходить статическую силу. Этот рывковый механизм опасен также при метательных движениях, когда происходит значительная перегрузка связочного аппарата и дисков во время внезапной остановки или неумелом движении.
Клинический опыт показал, что судорогоподобная мышечная тяга в состоянии вызвать компрессионный перелом позвонка в здоровом костяке (Schmorl G., Junghans H., 1955; Гальперин М.Д., Терпугов Е.А., 1963). Синергическая активность сгибателей и разгибателей, т.е. антагонистов, при чихании, кашле и натуживании работает на сжатие позвоночника. Подсчет площади сечения мышц, оказывающих одновременное сжатие по оси позвоночника, соотнесенный к силе, развиваемой этими мышцами, показал, что компрессионное усилие может достигнуть огромных величин - 1000-1500 кг!"
