Нагрузки на диск
Я получил очень интересные вопросы к своей публикации о нагрузках, которые испытывает межпозвонковый диск. Отвечая на них, перечитал свои старые конспекты, в которые не заглядывал лет пять. Вспомнил юность, проведенную в лаборатории биомеханики и заодно написал две интересные, на мой взгляд, статьи.
Одну привожу здесь, остальное можно почитать по ссылкам.
Хотя известно, что связь между работой и болями неоднозначна, чрезмерная повторяющаяся физическая нагрузка увеличивает шансы на появление проблем. Однако точных данных о том, сколько раз и какой предмет нужно поднять для того, чтобы навредить диску, не существует - подобный эксперимент провести нелегко. А вот о прочности дисков мы знаем весьма много.
Вот некоторые факты:
В вертикальном положении наиболее слабым местом межпозвонкового диска является тонкая замыкательная пластинка, которая отграничивает диск от тела позвонка. Именно поэтому весьма часто диск продавливает ее и внедряется в губчатую кость позвонка - это явление называется грыжей Шморля. Оно не представляет большого интереса.
При небольшом наклоне вперед вся нагрузка приходится на переднюю колонну позвоночника, состоящую из дисков и тел позвонков. В этом положении позвоночник молодого человека способен выдержать нагрузку в 10 000 N (1 тонна), а его наиболее слабым местом является передняя часть тела позвонка и замыкательная пластинка, но не диск.
При сохранении естественных изгибов позвоночника в вертикальном положении часть нагрузки приходится на суставы позвоночника. При разгибании или выраженном лордозе нагрузка на суставы возрастает. Мышцы брюшного пресса обеспечивают стабильность туловища, что существенно защищает суставы спины (подробнее о поясничном механизме можно прочитать в моей книге, а также в статье о роли мышц туловища). Возможно, именно перегрузка суставов позвоночника приводит к развитию в них артроза у 90% людей старше 45 лет.
При поднимании тяжести мышцы спины увеличивают нагрузку на позвоночник в 6 - 8 раз по сравнению с массой груза.
Без дополнительной нагрузки мышцы и связки спины удваивают нагрузку на позвоночник (так, например, у человека массой тела 70 кг в вертикальном положении на диск L3 воздействует 70 кг, а не половина массы тела, как можно было ожидать).
Диск уязвим к срезывающим нагрузкам: он может выдержать до 90 кг. К счастью, подобные нагрузки диски испытывают очень мало
Интересно, что для развития максимального давления в ядре диска необходимо чуть больше 1 секунды. Это означает, что и без ядра диск может приемлемо функционировать - хотя при этом он и перестает равномерно распределять нагрузку и превращается из гидравлического амортизатора в прокладку.
Приблизительная нагрузка на диски в различных положениях:
Лежа 250N
Сидя 700 N
Стоя 500N
При кашле 600N
Наклон кпереди на 20° 600N
Наклон кпереди на 40° 1000N
Наклон кпереди на 20° с грузом 20кг 1200N
Наклон кпереди на 20° с поворотом туловища на 20° 2100N
Поднимание предмета 10 кг с прямой спиной 1700N
Поднимание предмета 10 кг с наклоном 1900N
Основная статья о нагрузках на диск
Статья о роли мышц брюшного пресса и спины в стабилизации позвоночника
Одну привожу здесь, остальное можно почитать по ссылкам.
Хотя известно, что связь между работой и болями неоднозначна, чрезмерная повторяющаяся физическая нагрузка увеличивает шансы на появление проблем. Однако точных данных о том, сколько раз и какой предмет нужно поднять для того, чтобы навредить диску, не существует - подобный эксперимент провести нелегко. А вот о прочности дисков мы знаем весьма много.
Вот некоторые факты:
В вертикальном положении наиболее слабым местом межпозвонкового диска является тонкая замыкательная пластинка, которая отграничивает диск от тела позвонка. Именно поэтому весьма часто диск продавливает ее и внедряется в губчатую кость позвонка - это явление называется грыжей Шморля. Оно не представляет большого интереса.
При небольшом наклоне вперед вся нагрузка приходится на переднюю колонну позвоночника, состоящую из дисков и тел позвонков. В этом положении позвоночник молодого человека способен выдержать нагрузку в 10 000 N (1 тонна), а его наиболее слабым местом является передняя часть тела позвонка и замыкательная пластинка, но не диск.
При сохранении естественных изгибов позвоночника в вертикальном положении часть нагрузки приходится на суставы позвоночника. При разгибании или выраженном лордозе нагрузка на суставы возрастает. Мышцы брюшного пресса обеспечивают стабильность туловища, что существенно защищает суставы спины (подробнее о поясничном механизме можно прочитать в моей книге, а также в статье о роли мышц туловища). Возможно, именно перегрузка суставов позвоночника приводит к развитию в них артроза у 90% людей старше 45 лет.
При поднимании тяжести мышцы спины увеличивают нагрузку на позвоночник в 6 - 8 раз по сравнению с массой груза.
Без дополнительной нагрузки мышцы и связки спины удваивают нагрузку на позвоночник (так, например, у человека массой тела 70 кг в вертикальном положении на диск L3 воздействует 70 кг, а не половина массы тела, как можно было ожидать).
Диск уязвим к срезывающим нагрузкам: он может выдержать до 90 кг. К счастью, подобные нагрузки диски испытывают очень мало
Интересно, что для развития максимального давления в ядре диска необходимо чуть больше 1 секунды. Это означает, что и без ядра диск может приемлемо функционировать - хотя при этом он и перестает равномерно распределять нагрузку и превращается из гидравлического амортизатора в прокладку.
Приблизительная нагрузка на диски в различных положениях:
Лежа 250N
Сидя 700 N
Стоя 500N
При кашле 600N
Наклон кпереди на 20° 600N
Наклон кпереди на 40° 1000N
Наклон кпереди на 20° с грузом 20кг 1200N
Наклон кпереди на 20° с поворотом туловища на 20° 2100N
Поднимание предмета 10 кг с прямой спиной 1700N
Поднимание предмета 10 кг с наклоном 1900N
Основная статья о нагрузках на диск
Статья о роли мышц брюшного пресса и спины в стабилизации позвоночника