ФИЗИЧЕСКАЯ РЕАБИЛИТАЦИЯ И ФИТНЕС: Поясничный отдел
Позвоночник—зона особого внимания
Часть I: Анатомо-физиологические основы (продолжение)
Поясничный отдел
На всем своем протяжении позвоночный столб образует два лордотических (шейный и поясничный) и два кифотических (грудной и крестцово-копчиковый) изгиба, вертикальная линия, исходящая из центра тяжести тела, пересекает его лишь в двух местах, чаще всего на уровне CVII и Lv позвонков. Эти соотношения, однако, могут изменяться в зависимости от особенностей осанки человека.
Тяжесть верхней половины тела не только
оказывает давление на позвонки, но и действует на некоторые из них в виде силы, формирующей изгибы позвоночного столба. В грудном отделе линия тяжести тела проходит впереди тел позвонков, в связи с чем, существует силовое воздействие, направленное на увеличение кифотического изгиба позвоночного столба. Этому препятствует его связочный аппарат, в частности, задняя продольная связка, межостные связки, а также тонус разгибательной мускулатуры туловища. Отсюда необходимость укрепления мышц разгибателей при кифотической
осанке.
В поясничном отделе позвоночного столба соотношения обратные, линия тяжести тела обычно проходит так, что сила тяжести стремится уменьшить поясничный лордоз. С возрастом, как сопротивление связочного аппарата, так и тонус разгибательной мускулатуры уменьшаются, в связи с чем, под действием тяжести, позвоночный столб чаще всего изменяет свою конфигурацию и образует один общий изгиб, направленный вперед.
Установлено, что смещение центра тяжести верхней половины тела вперед происходит под
влиянием ряда факторов: массы головы и плечевого пояса, верхних конечностей, грудной клетки, грудных и брюшных органов. На этот факт стоит обратить внимание тем, кто целенаправленно увеличивает объемы мышечной ткани в области плечевого пояса и верхних конечностей.
Масса верхних конечностей человека в определенной степени влияет на формирование изгибов позвоночного столба в зависимости от смещения плечевого пояса вперед или назад, поскольку специалисты заметили некоторую зависимость между сутулостью и
степенью смещения вперед плечевого пояса и верхних конечностей. Однако при выпрямленной осанке плечевой пояс оказывается обычно смещенным назад. Масса грудной клетки человека тем больше влияет на смещение центра тяжести туловища вперед, чем сильнее развит ее переднезадний диаметр. При плоской грудной клетке ее центр масс расположен сравнительно близко от позвоночного столба.
При вертикальной позе механические нагрузки, действующие на межпозвонковые диски, могут превышать массу тела человека. Рассмотрим
механизм. Общий Центр Масс (ОЦМ) тела стоящего человека расположен примерно в области позвонка Lv. Поэтому на данный позвонок действует масса вышележащих частей тела, равная примерно половине массы тела.
Однако ОЦМ вышележащей части тела расположен не непосредственно над межпозвонковым диском, а несколько впереди от него (это касается и позвонка LIV, который наиболее выступает вперед), поэтому возникает момент силы вращения, под действием которого тело сгибалось бы вперед, если бы моменту силы тяжести
не был противопоставлен момент силы, создаваемый мышцами-разгибателями позвоночного столба. Эти мышцы расположены близко от оси вращения (которая находится приблизительно в области студенистого ядра межпозвонкового диска), и поэтому плечо их силы тяги небольшое. Чтобы создать необходимый момент силы, эти мышцы обычно должны развивать большую силу (действует закон рычага: чем меньше расстояние, тем больше сила).
Рис. Механизм создания механической нагрузки на межпозвонковые диски:
W1 — вес вышележащих частей тела; L1 — плечо силы тяжести; F — сила мыши, разгибающих позвоночный столб; L2 — их плечо.
Поскольку система находится в равновесии, W 1 L 2 = FL2, откуда F= W 1 L 1 / L 2.
Сила, действующая на межпозвонковый диск, Р = W1 + F или Р = W 1 (l + L 1/L2 ) (Аруин, Зациорский, 1989)
Поскольку линия действия силы мышечной тяги идет практически параллельно позвоночному столбу, то она, суммируясь с силой тяжести, резко увеличивает давление на межпозвонковые диски. Поэтому сила, действующая на позвонок Lv , при обычном положении стоя составляет не половину массы тела, а вдвое большую величину. При наклонах, поднимании тяжестей и некоторых других движениях внешние силы создают большой момент относительно оси вращения, проходящей через поясничные межпозвонковые диски.
Мышцы и особенно связки позвоночного столба расположены близко от оси вращения, и поэтому проявляемая ими сила должна в несколько раз превосходить вес поднимаемого груза и вышележащих частей тела. Именно эта сила влияет на механическую нагрузку, которая приходится на межпозвонковые диски. Например, сила, действующая на позвонок L III у человека весом 700 Н, в разных условиях следующая ( Nachemson , 1975)
Поза или движение
Сила, Н
Лежа на спине вытяжение 300 Н
100
Лежа на спине ноги прямые
300
Положение стоя
700
Ходьба
850
Сидя без поддержки
1000
Изометрические упражнения для мышц живота
1100
Смех
1200
Наклон вперед 20°
1200
Подъем в сед из положения лежа на спине, ноги выпрямлены
Поднимание груза 200 Н из наклона вперед, ноги выпрямлены
3400
Таким образом, можно увидеть, что поясничный отдел позвоночника является самым уязвимым во время занятий физическими упражнениями, так как испытывает максимальные нагрузки. В связи с этим встает вопрос о возможностях предупреждения травматизма в поясничном отделе позвоночника, связанного с занятиями физической культурой, спортом и фитнесом.
Снизить риск получения травмы можно за счет следующих мероприятий:
Предварительное укрепление мышечно-связочного аппарата окружающего позвоночник на подготовительном периоде занятий. При этом необходимо уделить внимание не сколько поверхностным мышцам позвоночника, сколько глубоким: поперечно-остистые, межпоперечные, межостистые мышцы. Именно они отвечают за стабильность позвонков относительно друг, друга. Однако на практике, стремясь к скорейшему результату, вместо того чтобы сосредоточить свое внимание на подготовке этих мышц и паравертебральных связок, акцент делается
в основном на поверхностных мышцах.
Правильная техника выполнения упражнения. Прежде чем выполнять упражнения вызывающие большие нагрузки на позвонок, необходимо освоить правильную технику с минимальными нагрузками.
При занятиях с максимальными отягощениями, необходимо использование дополнительных аксессуаров фиксирующих позвоночник и суставы.
По возможности избегать травмоопасных упражнений, заменяя их менее опасными.
Систематически проводить профилактические мероприятия для разгрузки позвоночника (массаж, плавание и др)
В следующем выпуске мы поговорим о соединениях позвонков, особенностях их строения и ограничениях вызванных этими особенностями.
Удачи!
-------------------------------------------
Автор:
Эрденко Дмитрий — директор по развитию Центра персонального фитнес-тренинга «ПРОФЕССИОНАЛ»; специалист по физической реабилитации; кандидат в мастера спорта; призер чемпионатов России по восточным единоборствам; аспирант Российского Государственного Университета Физической Культуры, Спорта и Туризма; инструктор-преподаватель в области фитнеса, презентер российских фитнес-конвенций, фестивалей и форумов; автор фитнес-программ «Martial аrts fitness», «Zen balance», ведущий раздела «Аэробика и фитнес» популярного
интернет-издания «myJane»; персональный фитнес-тренер.